Při odjezdu do práce pohledem do mobilní aplikace zkontrolujeme, jestli jsou zavřena všechna okna a dveře do domu, topení je přepnuto do ekonomického udržovacího režimu, zásuvka s rychlovarnou konvicí je z bezpečnostních důvodů odpojena a objekt je zabezpečen. Při cestě domů zase jednoduše pomocí stejné aplikaci nastavíme teplotu tak, abychom přijeli do příjemně vytopených místností, při přiblížení k domu se nám otevřou vrata a případně rozsvítí venkovní osvětlení. Při pobytu doma se při otevření okna vypnou radiátory v místnosti, ať netopíme zbytečně, a při nočním, nečekaném, pohybu na zahradě se automaticky zapnou světla a kamera. Toto nejsou popisy situací, které nás čekají v daleké budoucnosti, ale dnešní realita označovaná jako chytrá domácnost.

“V novostavbách je už dnes chytrá domácnost standardem. Cenově dostupné systémy pro pohodlnější život nám ušetří nejen spoustu času, ale také nákladů za bydlení,” říká Pavel Pokorný ze Smart Amenities

Jde to i bez bourání

Centrálním mozkem chytré domácnosti je řídící jednotka, která kromě toho, že zajišťuje komunikaci a řízení prvků sítě, také provádí automatické akce a umožňuje vzdálený přístup z počítače nebo mobilního telefonu. To díky ní je možné ovládání a konfigurace chytré domácnosti.

Propojení prvků chytré domácnosti s řídící jednotkou můžeme realizovat buď pomocí vlastních datových rozvodů („drátů“), nebo bezdrátové technologie. Každý z těchto způsobů má své výhody a nevýhody.

Velkou výhodou připojení pomocí drátových rozvodů je bezesporu trvalé napájení prvků chytré sítě. Díky tomu odpadá potřeba sledovat stav baterie. Jasnou nevýhodou drátového připojení je ale nutnost dovést kabeláž ke každému prvku sítě, a právě to ve většině případů znamená stavební zásahy. Ty neodpadají po instalaci, ale jsou nutné kdykoliv se uživatel rozhodne rozšířit síť o další prvky.

Oproti tomu výhodou bezdrátového řešení sítě pro chytrou domácnost je její jednoduchost ve vybudování a možnost jejího snadného rozšíření nebo změny. V případě bezdrátové sítě odpadá nutnost instalace vedení ke každému prvku sítě. Pro jejich napájení totiž slouží buď vlastní baterie nebo jsou napájeny z elektrické sítě.

Bezdrátová technologie Z-Wave patří mezi jednu z nejrozšířenějších a nejvyspělejších technologií používanou pro vybudování systémů chytré domácnosti. Z-Wave pracuje v bezlicenčním pásmu ISM (Industrial, Scientific, Medical), pro které je v našem regionu vyhrazena frekvence 868 MHz. Použití ISM pásma je velkým plusem Z-Wave technologie oproti jiným bezdrátovým technologiím jako je např. WiFi, případně konkurenční ZigBee, které používají frekvenci 2,4GHz. Na této frekvenci je totiž díky velkému počtu používaných zařízení již přeplněno, dochází tak k vzájemnému rušení zařízení a tím ke snížení dosahu a spolehlivosti.

Do chytré domácnosti je možné zakomponovat i běžné elektrické rozvody, a to bez jakýchkoliv stavebních zásahů. Takto lze velice snadno vytvořit chytrou elektroinstalaci a zajistit ovládání stávajících zásuvek, tedy v nich zapojených spotřebičů, a světel v rámci systému chytré domácnosti. V případě zásuvek lze pro integraci využít buď redukci do zásuvky, nebo moduly o velikosti krabičky od sirek, které se instalují pod zásuvky a jsou tak navenek skryty. Stejné moduly je možné použít i pod vypínače osvětlení a takto přidat ke klasickému ovládání světel i ovládání pomocí aplikace chytré domácnosti. Uvedené způsoby zároveň zpravidla umožňují i měření spotřeby, takže jejich instalací se zároveň získá informace o finanční náročnosti provozu jednotlivých spotřebičů.

Dosah sítě ani baterie už nejsou problémem

Teoretický dosah bezdrátové sítě je v případě jednoho z nejpoužívanějších bezdrátových protokolů využívaného pro chytré domácnosti, protokolu Z-Wave, kolem 100m ve volném prostranství a 30m uvnitř budov. Skutečný dosah pak závisí na překážkách, jako jsou stěny a stropy, které stojí signálu v cestě. Výhodou protokolu Z-Wave je také architektura bezdrátové sítě, kdy dosah sítě může být prodloužen samotnými prvky této sítě. Mezilehlé prvky mohou totiž zprostředkovávat komunikaci mezi prvky, které spolu nejsou v přímém rádiovém dosahu. Pokud existuje více možných komunikačních cest mezi prvky sítě, je tato bezdrátová síť navíc robustnější a odolnější proti případnému výpadku.

V minulosti mohly být problémem baterie, které bylo nutné měnit. V případě Z-Wave technologie jsou ale bateriově napájené prvky v době nečinnosti v tzv. režimu „hlubokého spánku“, kdy spotřebovávají minimum energie a „probudí se“ pouze v případě potřeby přenosu informací nebo v plánovaných intervalech. Díky tomu vydrží v jednotlivých prvcích baterie několik měsíců a dokonce i let.

Zůstatková kapacitu baterie navíc samotný prvek reportuje řídící jednotce, a tak se kapacita zobrazuje přímo v aplikaci v chytrém telefonu a samozřejmě také přijde upozornění když je třeba její výměny.

Příklady využití systémů chytrých domácností

Bezpečnost na prvním místě
Vybudování bezpečného domova představuje jednu z nejběžnějších aplikací pro chytré domácnosti. Hlavním prvkem pro tyto aplikace je senzor se spínacím kontaktem. Pomocí těchto senzorů lze např. detekovat otevření okna nebo dveří, a tím nejen zjistit případné narušení objektu, ale lze informace ze senzoru využít např. k upozornění, že jsme někde opomenuli otevřené okno, kudy může v případě deště vniknout voda do nemovitosti.

Spínací senzor jde také použít k ne úplně standardním potřebám, jako je detekce otevření vrat či branky, vniknutí do pilíře přípojky elektriky a plynu umístěného na hranici pozemku, odklopení krytu bazénu, otevření hlídané domácí přihrádky, baru, či upozornění na nočního strávníka, který chodí vyjídat ledničku. U podobných aplikací je velkou výhodou použití bezdrátové sítě pro komunikaci se senzory, kdy tak není zapotřebí přivádět ke každému senzoru datový rozvod.

Podobně oblíbeným prvkem v aplikacích chytré domácnosti je senzor pohybu. Jak označení napovídá, jedná se o senzor, který detekuje pohyb v prostoru, který hlídá. V případě detekce pohybu senzor zašle tuto informaci řídící jednotce, která podle nastavené logiky může například poslat zprávu o případném narušiteli objektu svému majiteli, nebo může aktivovat osvětlení prostor, kde byl pohyb detekován.


Ekonomické vytápění
Jednou z nejčastěji využívaných možností v rámci chytré domácnosti je řízení vytápění. Centrálně řízené vytápění není žádnou novinkou a řízení vytápění pomocí plánovače se běžně používalo ještě před rozšířením pojmu chytrá domácnost. Zakomponování ovládání vytápění do chytré

domácnosti však vnáší do ovládání vytápění nové možnosti. Kromě řízení pomocí plánu spínání vytápění na základě pevně definovaného týdenního plánovače, lze díky vzdálenému ovládání chytré domácnosti vytápění spínat i mimo tento nastavený plán podle aktuální situace. Pokud tak například máte přijít domů mimo plánovaný čas, nemusí na Vás čekat studený domov, ale můžete si topení aktivovat pomocí mobilního telefonu ještě před příchodem domů. Pomocí chytrých hlavic na radiátorech a teplotních čidlech v místnostech, lze navíc řídit teplotní pohodu v místnostech nezávisle podle osobní preference a zároveň v řízení využít i stav dalších senzorů. Například lze zohlednit stav senzorů s kontaktním spínačem na okně pro detekci otevřeného okna, abychom tak doslova netopili pánubohu do oken.


Senzor úniku vody
Senzor úniku vody je v hodný k instalaci ke dřezu, pračce, myčce nebo do koupelny, kde může vzniknout škoda únikem vody. Senzor v případě detekce vody zašle tuto informaci řídící jednotce, která může řídícím signálem zaslat povel uzávěru vody a uzavřít tak přívod. Tím zabrání případným škodám. Varianta senzoru pro detekci vody může být dále použita např. k detekci deště, díky čemuž může chytrá domácnost upozornit majitele na případné otevřené střešní okno nebo rovnou střešní okno zavřít, pokud je okno vybavené motorem.

Detektor kouře zase může být použit na detekci požáru nebo kuchařské nehody, kdy může být následně poslán povel siréně, která upozorní obyvatele domácnosti. Podobné platí i pro detektory plynů CO či CO2, kdy lze detekovat jak podmínky životu nebezpečné, tak i nekomfortní.

Uvedený přehled prvků chytré domácnosti a jejich aplikací nebyl zdaleka kompletní. Jednalo se o zlomek toho, co je na trhu dostupné. S rozvojem technologií a požadavků uživatelů se na trh dostávají stále nové komponenty pro chytrou domácnost s novými funkcemi a jejich využití závisí jen na potřebách a fantazii uživatele. Pokud je navíc k vybudování chytré domácnosti použita bezdrátová síť jako je Z-Wave, zvládne vybudování chytré domácnosti téměř každý