Tark kodu

Allikas: Vikipeedia
Seadmed, mida on võimalik ühendada süsteemi Tark kodu.

Tark kodu ehk tark maja ehk "nutikodu" on koduseadmete kasutamise ja nende tarbimise kontrollimine kas käsitsi või automaatselt. Alguse sai kodu targemaks ja oma töö tegemise lihtsamaks muutumine sellega, kui hakati tootma pesumasinaid ja muid tänaseks juba väga tavalisi seadmeid. On ka seadmeid, mis siia süsteemi ei kuulu, samuti ei saa interneti kaudu ühendust erinevate valgusti lülititega. Kodused seadmed ja kontrollpult suhtlevad läbi värkvõrgu. Riistvara võib ka sisaldada erinevaid sensoreid (näiteks kaamerad ja termomeetrid), reguleerijaid ja suhtlemiseks vajalikke süsteeme. Juhtpult võib olla nii ühe asja juhtimiseks näiteks oma nutitelefoniga Sinihamba kaudu või siis sülearvutiga läbi interneti teisest maailma otsast. Targa kodu süsteemid on loodud koos töötama, kuigi koosnevad mitmest seadmest, mis on eri otstarveteks. Tavaliselt on seadmed ühendatud kahte moodi: kas Wi-Fi kaudu või voolujuhtme kaudu. Need on omakorda ühendatud tarkvarasüsteemiga, kuhu on võimalik kliendil oma valitud seadmega ligi pääseda ja vajadusel midagi muuta või lihtsalt kontrollida, kas kõik vastab tema soovidele. Populaarseimad rakendused sisaldavad termostaate, turvasüsteeme, valgustust, ukselukkusid, suitsuandureid, külmikuid, pesumasinaid ja palju muid seadmeid.[1]

Koduautomaatikas kasutatav kontroller kasutab seadmetega suhtlemisel madala võimsusega raadiolaineid (Z-wave ja Zigbee), mis levivad kergelt läbi seinte, põrandate ja tubade. Funktsionaalsuse laiendamine lisamoodulite, turva, zigbee, energia, P1, KNX jpt, abil annab kontrollerile lõputud uuendus-võimalused. Lisaks sellele, on võimalik juhtmevaba lahendust lihtsasti võimalik ühendada ka läbi olemasolevate elektriliinide või andmesidejuhtmete. Samuti on süsteemi võimalik integreerida sadade turul olevate automatiseerimisseadmetega.[2]

Ajalugu[muuda | muuda lähteteksti]

Honeywell termostaat, mille ehitas valmis Albert Butz.

Esimese automatiseeritud seadme lõi Albert Butz 1885. aastal. Seadme nimetus võiks eesti keeles kõlada termostaadina (inglise damper flapper). Seade pidi temperatuuri alusel suutma ahjus tulekollet reguleerida. Siit sai alguse automatiseeritud koduseadmete trend. Aasta hiljem rajas sama mees juba oma firma, mille nimeks sai Butz Thermo-Electric Regulator Company. Termostaadi tegi Albert valmis 1885 ning 1886 müüs patendi edasi firmale Honeywell. Firma tegeleb termostaatidega ja muude erinevate produktidega tänasepäevani.

1898. aastal patenteeris Nikola Tesla kaugjuhtimine (inglise remote control) alustele ja sõidukitele.[3] Kui paljud kodused seadmed on eksisteerinud juba sajandeid, siis iseseisvad elektrilised või bensiiniga töötavad seadmed said tuntumaks 20. sajandi alguses kui tutvustati elektritjõu jaotust (inglise electric power distribution).[4] 20. sajandi algusaastatel elektri ja bensiini seadmed nagu näiteks pesumasinad, veekeedukannud, külmkapid ja õmblusmasinad. Teise maailmasõja eelsel majanduse hiilgeajal kasvas Ameerikas nõudepesumasinate ja riiete kuivatite arv tänu oma mugavusele ja majanduslikule kasvule. [5][6]

Esimene mikroprotsessor saabus turule 1970. aastatel ja oli kasutusel mitmesugustes väikeseadmetes, nagu kalkulaatorid ja väikearvutites (inglise microcomputers). The Honeywell 316 Kitchen Computer oli üks seadmetest, mis tuli müüki 1969. aastal. Neiman Marcus[7], kes neid müüs, pani hinnaks 10 000 USA dollarit (2013. aasta seisuga oleks hind 63,730). Seadme kogukaal oli ligikaudu 45 kg. Seadmesse olid salvestatud mõned retseptid, mis aga seadme keerulisuse tõttu olid raskesti kättesaadavad. Kasutaja pidi enne läbima kahenädalase programmi, et õppida, kuidas seadmega ümber käia. Hinna ja keerukuse tõttu pole neid seadmeid teadaolevalt mitte ühtegi müüdud.[8]

Aastal 1975 valmistati esimene targa kodu (inglise home automation) internetipõhine tehnoloogia X10. Sellest on saanud kommunikeerumise protokoll elektroonika seadmetele. Peamiselt kasutab see elektriülekande juhtmeid signaalimiseks ja juhtimiseks, kus signaal sisaldab raadio sageduse impulsse digitaalsete andmete juures.[9]Samuti oli kõrgema sageduse ja läbilaskekiirusega alternatiive, X10 on senimaani populaarne kodustes süsteemides just tänu taskukohastele hindadele. 1978. aastaks sisaldas X10 16-kanalilist juhtkonsooli, lambi- ja seadmemoodulit. Natuke aega pärast seda lisandusid veel seinavalgustusmoodul ja esimene X10 taimer.

Aastaks 2012 on ABI Research andmetel Ameerika Ühendriikidesse paigaldatud 1,5 miljonit targa kodu süsteemi.[10]

Värkvõrk (inglise The internet of things) on füüsikaliste objektide võrk – seadmed, masinad, hooned ja paljud muud – täiendatud elektroonika, tarkvarade, sensorite ja võrgu ühenduvusega, mis võimaldab nendel objektidel koguda ja samuti ka vahetada andmeid. Värkvõrk lubab mitmesuguseid objekte vaadelda ja juhtida eemalt läbi olemasoleva võrgu infrastruktuuri, luues rohkem võimalusi mugavalt asjadega tegeleda sobival ajahetkel. Eksperdid ennustavad, et värkvõrk koosneb 2020. aastaks 50 miljardist eri objektist.[11]

Tehnoloogiad[muuda | muuda lähteteksti]

Targast kodust ning koduautomaatikast räägitakse palju ning kuna tegemist on suhteliselt uue suunaga meie turul, siis päris ühist nimetajat justkui polegi. Koduautomaatika on süsteem, mis muudab kodu energiasäästlikumaks, kasutajamugavamaks ning innovatiivseks.

Koduautomaatika tähendab süsteemi, mis suudab juhtida korterite, eramute aga ka hotellide, kontorite, tööstuste, haiglate või mistahes hoonete valgustussüsteeme, kütte- ning jahutussüsteeme, ventilatsioonisüsteeme, läbipääsu ning turvasüsteeme kliendile sobival ning mugavaimal viisil.[12]

Protokoll Töösagedus Andmekiirus Lisad
Smart-bus Cat5e FTP 9600 bit/s Kaabel läbib hand-to hand ühendusega kõik seadmed ning moodustab nii lihtsa, soodsa ning mugava kommunikatsioonivõrgu.
X10 Signaal saab levida raadiolainete abil, kus edastatakse neid sagedusel 120 kHz. 20 bit/s Edastatav üle võrgu pakett koosneb aadressidest ja käskudest, need on saadetud kontrolleriga moodulile. Keerulisemad kontrollerid on võimelised küsima teavet mooduli seisundi kohta. See seisund võib olla lihtne ("sees" või "väljas"), täpsustab arvuline väärtus (praegune väärtus, heledus, temperatuur või andmete mudelt anduritelt).[13]
Zigbee ZigBee opereerib tööstuslikus raadio sagedusalas: 868 MHz Euroopas, 915 MHz Ameerikas ja Austraalias ning 2,4 GHz mujal maailmas. Andmeedastuskiirus varieerub 20 kilobitist sekundis 868 MHz sagedusalas kuni 250 kbit/sekundis 2,4 GHz sagedusalas.[14] 250 kbit/s
Z-Wave 868,42 MHz (Euroopa)[15] 100 kbit/s Eestis ainulaadne juhtmevaba koduautomaatika, kus signaali edastamine erinevate sõlmede vahel käib läbi raadiosageduse standardi Z-Wave. Tegemist 868,4 MHz lainepikkusel leviva madalsagedusega, mis levib väga hästi läbi seinte ja lagede. Lisaks on toitel olevad seadmed võimelised signaali pikendama, luues omavahel mesilaskärge meenutava võrgu – mida rohkem seadmeid, seda kindlam võrk. Meie pakutavad lahendused põhinevad kõik Z-wave lahendusel, see pole seotud kindla tootja, vaid standardiga.[16]
Insteon 13,165 bit/s Kuulub X10 perekonda, ning seadmed kasutavad suhtlemiseks nii raadiolaineid kuiga voolukaableid. Kõik Insteon seadmed on saatjad, seega nad saadavad laiali signaali mis võib olla mõjutatav seadmete arvukusest. Insteon seadmed on võimelised vastu võtma ka X10 seadmete signaale, kuid ei suuda neile vastata.[17]

Kasulikkus[muuda | muuda lähteteksti]

Nutimaja valgustuse juhtimine võimaldab ühtlaselt jaotada koormust, õigel ajal välja lülitades kasutamata seadmed või tehes taustvalgustust koridoris: 100% õhtuti, öösiti 25%, mille abil säästatakse energiat poole võrra.

Targa Maja videovalvesüsteemid koostöös erinevate kaitseanduritega võimaldavad Teil olla kursis, kes asub Teie majas ja mis seal toimub. Jälgida saab otse oma nutitelefoni pealt ja saada vajaliku infot.

Õigeaegne lillide kastmine ennetab nende närbumist. Suvel Targa Maja süsteem aitab muru kastmisel ning kevadel kütab jääpurikaid katuse pealt.

Targa Maja süsteem teavitab Teid lekkete puhul ja tagab õigeaegse torude ventiilide sulgumise, mis vabastab Teid ebameeldivuste ja kuluka remonti eest.

Ühe käsuga Nutimaja võimaldab Teil seadistada automaatse ekraani juhtimise, toa pimestamist kardinatega ja professionaalse karaoke süsteemi. [18]

Inimene, kes on omale kalli nuti maja süsteemi lisanud oma majale, peaks saama hoida raha kokku. Ei tohiks olla üleliigset tarbimist ning ka kodust eemal olles on võimalik kodus mõned seadistused teha, et koju jõudes oleks kõik normipiires. Eestis korralikuma süsteemi paigaldamine läheb maksma mitukümmend tuhat eurot. Seega tuleb ennem hoolikalt kaaluda ja mõelda, kas seda on vaja või mitte.

Võimalikud riskid ja piirangud[muuda | muuda lähteteksti]

Paljud targa kodu seadmed on mõjutatavad välistest teguritest. Näiteks 2016. aastal "Revolv Hub" (firma, mis tegeles targa kodu loomisega)[19] lubas "parimat tellimust", mis aga tugines serveritel, mille Google ostis 2014. aastal ära ning otsustas maha võtta jäädavalt. See jättis antud seadmete omanikud mittetöötava süsteemiga.[20]

Teine probleem on sellega, et süsteemi omanikud ei saa oma seadmed ilma tasuta teistesse serveritesse ühendada või töötada uue/parandatud tarkvara peal.[21]

Riskid[muuda | muuda lähteteksti]

Värkvõrgu kasutuse tõusuga kodudes tähendab targa kodu süsteemidele riske mis selle internetühendusega kaasnevad. Need riskid muutuvad tõsisemaks kui need seadmed suhtlevad ülejäänud maailmaga. Kuigi see probleem on enamus süsteemide poolt võetud uurimise alla, on see ikkagi siiamaani väga tugev tegur mõeldes targa kodu süsteemi soetamisele.[22]

Piirangud[muuda | muuda lähteteksti]

Suurimad piirangud selle süsteemi juures on kõrged soetushinnad ja kehv/aeglane ühenduvus seadme ja süsteemi vahel.[23]

Viited[muuda | muuda lähteteksti]

  1. Best home Automation System – Consumer Reports"Best Home Automation System – Consumer Reports". Kasutatud 20. aprill 2016.
  2. Firma Akaabel kodulehekülg"Firma Akaabel koduleht". Kasutatud 20. aprill 2016.
  3. Ameerika Ühendriikide Patent numbriga 613,809"United States Patent 613,809". Kasutatud 20. aprill 2016.
  4. McGraw-Hill. Home automation & Wiring (1.osa), New York: McGraw-Hill/TAB Electronics, 1999-03-31. ISBN 9780070246744.
  5. William George. Antique Electric Waffle Irons 1900–1960: A History of the Appliance Industry in 20th Century America,Trafford Publishing. p. 1. ISBN 978-1-55395-632-7
  6. "Encyclopedia of American Industries Volume 1.", Gale Research. 1994
  7. Chadwick, Susan (December 1985). "The His and Her Gift",Texas Monthly. p. 147.
  8. Spicer, Dag (August 12, 2000). "If You Can't Stand the Coding, Stay Out of the Kitchen: Three Chapters in the History of Home Automation". Dr. Dobb's Journal.
  9. RF Disambiguaton"RF Disambiguaton". Kasutatud 22. aprill 2016.
  10. "15 million home automation systems installed in the US this year"""15 million home automation systems installed in the US this year"". Kasutatud 22. aprill 2016.
  11. "Gartner Says 6.4 Billion Connected "Things" Will Be in Use in 2016, Up 30 Percent From 2015"""Gartner Says 6.4 Billion Connected "Things" Will Be in Use in 2016, Up 30 Percent From 2015"". Kasutatud 23. aprill 2016.
  12. SMART HOME – TARGA KODU LAHENDUSED"SMART HOME – TARGA KODU LAHENDUSED". Kasutatud 23. aprill 2016.
  13. X10
  14. ZigBee
  15. Z-wave"Z-wave". Kasutatud 24. aprill 2016.
  16. ""Tark maja annab omanikule vabaduse"". Kasutatud 29. aprill 2016.
  17. Insteon details.pdf"Insteon details.pdf". Kasutatud 29. aprill 2016.
  18. Tark Maja"Tark Maja". Kasutatud 29. aprill 2016.
  19. Revolv kodulehekülg"Revolv kodulehekülg". Kasutatud 24. aprill 2016.
  20. "The time that Tony Fadell sold me a container of hummus"""The time that Tony Fadell sold me a container of hummus"". Kasutatud 26. aprill 2016.
  21. "Nest Reminds Customers That Ownership Isn't What It Used to Be"""Nest Reminds Customers That Ownership Isn't What It Used to Be"". Kasutatud 26. aprill 2016.
  22. "The Internet of Things (IoT) and Security Risks"""The Internet of Things (IoT) and Security Risks"". Kasutatud 27. aprill 2016.
  23. "Home Automation in the Wild: Challenges and Opportunities"""Home Automation in the Wild: Challenges and Opportunities"". Kasutatud 27. aprill 2016.

Välislingid[muuda | muuda lähteteksti]