Inteligentní bydlení

5.1 Příklady dvou technických řešení inteligentního bytu

V této kapitole bychom rádi představili kritéria pro návrh jednoduché inteligentní stavby. Záměrně jsme zvolili to nejjednodušší – inteligentní byt. Snažili jsme si zvolit minimální možnou variantu pro člověka, tj. minimální obytná plocha činí v našem případě cca 100 m2.

Bylo osloveno několik firem, zda by nám poslali návrh a cenovou nabídku na inteligentní zařízení pro tento byt. Požadovali jsme jen minimální možnou variantu, kterou je daná firma schopna a ochotna nabídnout. (Podle potřeby a požadavků zákazníka je možno vybavení a integrované systémy uvnitř neomezeně rozšiřovat, samozřejmě záleží na tom, kolik je uživatel ochoten do inteligence investovat.)

Dále jsou uvedeny čtyři nejrozšířenější řídicí systémy, které se v současné době používají:

1. inHome - řídicí systém vyvinutý českou společností Insight Home


2. AMX - řídicí systém vyvinutý americkou společností AMX


3. CUE – řídicí systém vyvinutý českou společností CUE, a.s.


4. Control4 – řídicí systém vyvinutý americkou společností Control4

5.2 Koncept návrhu a součásti inteligentních systémů

1. Projekt
   
   

   Stanovuje podrobné fungování moderního bydlení, které odráží životní styl a způsob, jakým se bude dům nebo byt užívat. Také přesně popisuje umístění všech komponent systému (řídící a regulační prvky, ovládací prvky, kamery, čidla, audiovizuální techniku atd.), jejich vzájemné propojení až po konkrétní typy komponent.



2. Modulární řešení
   
   

   Inteligentní bydlení lze realizovat v několika etapách. Nejdůležitější je v prvním kroku realizace infrastruktury – kabeláže. Vše ostatní (centrální systém, ovládací a regulační prvky, kamery, multimédia atd.) se dá realizovat později v průběhu užívání domu nebo bytu podle možností.



3. Centrální systém
   
   

   Srdcem moderního bydlení je centrální systém, který má jednoduché a intuitivní ovládání, kterým se řídí vytápění, ventilace, klimatizace, stínění, ohřev teplé vody, zavlažování, zabezpečovací technika, kamery, osvětlení, provoz spotřebičů, komunikace, distribuce TV a video signálu, rádia a hudby, telefonů a internetu.



4. Infrastruktura
   
   

   Klíčem je strukturovaná kabeláž, rozvody videosignálu, audio signálu, telefonů, počítačová síť, Wi-Fi (Wireless Fidelity), stínění, přepěťová ochrana, napojení na satelit a internet, zálohování.



5. Automatizace
   
   

   Inteligentní systém na základě aktuální situace a požadavků řídí vytápění, krby, klimatizaci, ventilaci, stínící techniku (rolety, žaluzie, markýzy, závěsy), ohřev teplé vody, vyhřívání bazénu, akvárií a jezírka. Podle venkovní vlhkosti řídí zavlažování zahrady. Ovládá alarm včetně mechanického zabezpečení (zámky, rolety, venkovní žaluzie). Vše je možno řídit i ručně.



6. Ovládání a řízení
   
   

   Vše se ovládá pomocí dotykových obrazovek s jednotným a naprosto intuitivním uživatelským rozhraním, přes libovolnou televizi, počítač, notebook nebo mobilní telefon. Vybrané funkce (kamery, alarm, teploty atd.) je možno sledovat přes internetové rozhraní odkudkoliv a kdykoliv. Některé funkce lze také ovládat hlasem.



7. Zabezpečení
   
   

   Díky inteligentnímu domu máme kdykoliv přehled o bezpečném chodu domácnosti – stav alarmu, požární čidla, kamerový systém, infračervené závory atd. Při odchodu jedním dotykem zapneme alarm, zatáhneme žaluzie, zhasneme světla, vypneme vybrané zásuvky atd. Systém také simuluje bydlení v nepřítomnosti rozsvěcováním světel. Umožňuje také centrální zapnutí nebo vypnutí vybraných zásuvek (např. varná konvice, žehlička).



8. Tepelná technika
   
   

   Pro efektivní vytápění (chlazení) je vždy potřeba kombinovat různé zdroje tepla. Navíc systém musí pružně reagovat na činnost členů domácnosti – otevření okna, náhlý požadavek na změnu teploty v místnosti atp. Jen díky efektivní a optimální regulaci alternativních zdrojů (solární panely, tepelná čerpadla, rekuperace vzduchu, fotovoltaické články a další) v kombinaci s případnými konvenčními zdroji se dosahuje těch nejvyšších úspor.



9. Osvětlení
   
   

   V inteligentním domu jsou napojeny vypínače do centrálního systému, kde je určeno jaký vypínač zapíná jaká světla. Vypínače mohou být i bezdrátové, a tak umístěny třeba na skle nebo zrcadle. Kdykoliv se vypínač dá přidat nebo změnit světla, které ovládá. To umožňuje vytváření světelných scén (sledování televize, čtení, večeře, návštěva, úklid) a stmívání. V každém okamžiku máte přehled, kde se svítí a kde ne a z libovolného místa můžete vypnout nebo zapnout libovolné světlo.



10. Komunikace
    
    

    Systém vzájemně propojuje jednotlivé místnosti, zahradu, venkovní branku a bránu pomocí domácího telefonu nebo videotelefonu na základě vnitřní počítačové sítě (VoIP (Voice over Internet Protocol)). Samozřejmostí je zapojení do vnější telefonní sítě a vysokorychlostní internetové připojení.



11. Zábava
    
    

    Systém spojuje rodinné fotografie, domácí video, DVD nebo Blue-ray filmy, hudební alba, nahrané pořady ze satelitu nebo televize do jednoho mediálního centra. Z tohoto centra zabezpečuje distribuci zvukového a obrazového signálu (HDTV) do vybraných místností. Domácí kino se ovládá stejným ovladačem, jako se ovládá celý dům. Pokud si chceme pustit film, jedním dotykem systém zapne zesilovač, přepne TV na DVD, pustí DVD disk, spustí plátno a projektor, zatáhne žaluzie, večer pak rozsvítí světelnou scénu.

5.3 Řešení firmy Insight Home, a.s.

Firma Insight Home, a.s., kterou jsme oslovili jako první, nám poskytla veškeré informace o tom, co nabízí a také mi navrhla požadovaný byt včetně kalkulace. Tato firma vyvinula spolu se svými partnery řešení inHome pro moderní bydlení. InHome představuje opravdové pohodlí, kdy s pomocí jednoho jediného panelu zcela intuitivně a pouhým dotykem můžeme prakticky odkudkoliv sledovat, ovládat a řídit chod celého domova.

Základní kameny moderního bydlení se systémem inHome jsou:

1. zvýšení komfortu bydlení a osobního pohodlí,


2. zábava na vysoké úrovni,


3. největší bezpečí,


4. snížení spotřeby energií


5. a snížení vlivu domu nebo bytu na životní prostředí.

Hlavní výhodou tohoto systému je to, že nám tento systém umožňuje minimalizovat náklady na domácnost, hlavně pokud se jedná o topení a osvětlení. Umí sám vyhodnotit, jak velká je potřeba intenzita osvětlení, např. podle počasí venku nebo podle toho, zda se nacházíme v místnosti, či nikoliv. Vypínače mohou být bezdrátové, což přispívá k výrazné úspoře při jejich instalaci, je možné je kdykoliv přidat nebo se dají umístit třeba na sklo.

Pokud se zaměříme na úspory v rámci vytápění, tak inHome efektivně řídí a monitoruje spotřebu energií. Dokáže optimálně kombinovat vytápění z různých tepelných zdrojů, jako jsou např. tepelné čerpadlo/elektrický proud/plynový kotel, solární články, klimatizace, rekuperace, krby. V případě deště automaticky zavře střešní okna, a pokud je venku silný vítr, umí zatáhnout markýzy. Díky těmto vlastnostem a schopnostem dochází k výrazným úsporám na tepelných energiích. Co se týče ekologie, tak můžeme říct, že s přispěním použitých alternativních zdrojů energie a díky jejich optimálnímu a efektivnímu řízení ve vazbě na nízkoenergetické nebo pasivní stavby, je celý systém velmi šetrný k životnímu prostředí.

Dále bude systém nabízet v budoucnosti tyto možnosti: např. stínění pomocí chytrých skel – mění zabarvení podle přiváděného elektrického proudu, na základě informací o stavu zásob potravin objednávat automaticky doplnění stavu a upozorňovat na blížící se dobu spotřeba potravin v lednici, dovážku potravin do donáškové schránky, která je chlazena, zabudována v plotu a dálkově ovládána, automatického barmana, který namíchá nápoj dle požadavků, elektronickou správu vinotéky, nabídku vhodného oblečení z šatníku na základě diáře, místo obrazů zabudované ploché LCD displeje a mnoho dalšího.

Pokud bychom se podívali na to, jak vlastně tento systém vůbec zabudovat a instalovat, záleží hlavně na tom, o jaký objekt se jedná, protože samotné zabudování inteligence se dá provést více způsoby. Konkrétně v našem případě je to možné třemi způsoby: sběrnicový systém, tzv. systém „do hvězdy“ a bezdrátový systém.

Když jsme hovořili s konzultantem této firmy, uvedl, že jejich firma preferuje výhradně zapojení „do hvězdy“, protože je prý finančně výhodnější pro uživatele a hlavně spolehlivější, než sběrnicový systém. S tvrzením finanční výhodnosti nesouhlasíme, jelikož výhodnost daných systémů nezáleží jen na pohledu uživatele. Systém „do hvězdy“ je výhodnější z technického pohledu (v rámci opravitelnosti). To znamená, že pokud selže jedna jeho část (vypadne jen jeden koncový prvek), zbytek dál funguje. Nemůžeme ale tvrdit, že by byl zcela cenově výhodnější než sběrnicový systém, který je hůř opravitelný (když selže jedna jeho část, selže celý systém) než první zmíněný systém.

Systém „do hvězdy“ (= centralizovaný systém) je jakási nadstavba nad konvenčním zapojením. U sběrnicového systému jsme odkázáni výhradně na koncové prvky, které jsou kompatibilní se s tímto systémem a jsou finančně nákladnější oproti běžným vypínačům, které se dají použít u prvního zmíněného zapojení.

Poslední možností je bezdrátová varianta, která se používá v případech, kdy se rozhodneme o předělání bytu v rámci inteligence se stávající konvenční elektroinstalací, protože již není možné dělat žádné stavební úpravy. Bezdrátová instalace se dá provést v bytě za poměrně krátký časový úsek, přibližně do dvou dnů. Prakticky to vypadá tak, že se sundají veškeré vypínače a koncové prvky osvětlení a termohlavice od topení. Pod osvětlení a vypínače se dají aktivní prvky, vypínače se nahradí tlačítky a místo normálních termohlavic se dají bezdrátové termohlavice. Všechno je napojeno na jeden centrální systém, pomocí kterého můžeme všechno ovládat. Nevýhodou u této varianty může být ten fakt, že v rámci aktivních prvků je nutnost výměny baterií jednou ročně a pokud se v bytě nachází velké množství vypínačů, není to zcela levná záležitost.

U prvních dvou zapojení je vyžadována inteligentní elektroinstalace, u bezdrátového zapojení není třeba, stačí pouhá konvenční elektroinstalace. Inteligentní elektroinstalace se dá vysvětlit např. takto:

Koncová zařízení napájená elektrickou energií, např. osvětlení, vytápění, pohony rolet, zavlažovací systém apod., jsou přímo napojené prostřednictvím aktorů systému na zdroj el. energie v rozvaděči. Tyto aktory jsou ovládané řídící jednotkou systému. Z této řídicí jednotky jsou vyvedené po bytě (domě) lokální sběrnice, na kterých jsou umístěné ovládací prvky systému. Na nastavení řídicí jednotky závisí to, jaká zařízení budou ovládací prvky systému ovládat (vypínače, pohybová čidla, soumraková čidla, teplotní čidla). Toto nastavení se provádí na základě individuálních požadavků investora a lze ho kdykoliv změnit přednastavením řídicí jednotky.

Ve vzorovém návrhu konvenční a inteligentní elektroinstalace, který firma Insight Home a.s., nabízí a uvádí na svých webových stránkách, je finanční rozdíl minimální – inteligentní elektroinstalace je o 159,- Kč/m2 dražší než konvenční elektroinstalace.

V oblasti zábavy, to znamená audio/video existuje více způsobů, jak všechno propojit a jaké systémy používat. Levnější variantou je více „PC“ (počítačů), které jsou spolu provázány a požadovaná data si berou z webu nebo z externí paměti, kde jsou uloženy. Je to jednodušší varianta, která je spolehlivější a v případě výpadku jednoho PC to není tak velký problém, na rozdíl od druhé varianty, která je dražší a méně spolehlivá.

V tomto případě se jedná o tzv. maticový způsob zapojení, kdy jsou veškeré koncové prvky (plátno, TV, DVD) propojeny do matice. Prakticky to znamená, že pokud se na nějaký film začnu dívat v obývacím pokoji a jdu do ložnice, mohu se tam na něj dodívat. Pokud tento systém selže, opět nefunguje nic, je tedy mnohonásobně nákladnější než první uvedená varianta.

Pokud bychom se na to podívali z pohledu financí, můžeme směle uvažovat, že např. mám 8 počítačů, které stojí celkem (8 x 15 000,- Kč = 120 000,- Kč), kdežto maticový způsob zapojení vyžaduje speciální krabičku, která umožní propojení a vyjde podle počtu koncových prvků třeba až trojnásobně dražší ( tj. 300 000,- Kč a více).

Co se týče celkových investic do inteligentního bydlení, porovnám je z hlediska aktivní a pasivní inteligence:

1. Pasivní inteligence
   
   

   Inteligentní strukturovaná kabeláž vyjde finančně zhruba o 20 % víc než konvenční elektroinstalace.

2. Aktivní inteligence
   
   

   Samotná (konkrétně bezdrátová) inteligence domu vyjde na 10 % z ceny nemovitosti. Pokud si vezmeme např. byt v hodnotě 2–3 miliony Kč, zaplatíme 200–300 tisíc Kč, ale většinou se cena pohybuje ve dvojnásobných mezích, u rodinných domků je to řekněme od 500 tisíc Kč výše. Část investovaných peněz se může vrátit v úsporách, chytrý systém stlačí náklady na energie až o 30 % (s touto informací nesouhlasím, běžně se úspory pohybují kolem 3-5 %, a to je úspěch).

   Technologii lze instalovat i do hotového bytu nebo domu. „Připojit se dá jakýkoliv spotřebič, který má funkci IP ready nebo dálkové ovládání. Nebo je možné za pár set korun dokoupit rozšiřující kartu“, řekl Jan Průcha, majitel domu. Instalace do bytu stojí zhruba stejně jako kuchyně na míru.

   Vzorový dům v Cholupicích je nízkoenergetický. Zdi jsou z cementotřískového systému plněného betonem a dobře izolované, prosklené plochy přinášejí teplo ze slunce. Ilustrační obrázek domu (viz obr. 4) je převzat z webových stránek firmy Insight Home a.s.

Vzorový inteligentní dům v Cholupicích

5.4 Řešení firmy Loxone Electronics, GmbH

Firma Loxone Electronics, GmbH je další z firem, od které jsme získali požadovanou nabídku toho, co mohou poskytnout uživatelům. Tato rakouská společnost, která vznikla v roce 2009, je světově prvním poskytovatelem, který spojuje všechny aspekty automatické domácnosti do jediného řešení.

Výjimečnost tohoto systému tkví hlavně v tom, že se nejedná o sběrnicový systém. Tím pádem není potřeba mít speciální ovládací prvky, jako jsou vypínače, přepínače, tlačítka (cena se pohybuje mnohdy od 3 000 Kč nahoru). Tento systém dokáže využít obyčejné konvenční vypínače, přepínače a tlačítka v ceně od 50 Kč. Dochází tedy k velice razantním úsporám zákazníka. Pokud se uživatel domu nespokojí s konvenčním vypínačem za 50 Kč, může si zvolit jakýkoliv jiný na trhu, dle ceny, kterou je ochoten zaplatit. Další výhoda tohoto produktu je také v tom, že všechny aplikace jak pro správu, tak pro vizualizaci, dává firma zdarma, včetně všech potřebných aktualizací.

Hlavní výhodu je tedy možné spatřit v tom, že je systém naprosto otevřený, protože můžeme použít de facto jakoukoliv komponentu a nejsme odkázáni pouze na jeden typ výrobku daného výrobce.

Dále je velice flexibilní, jednoduchý a samozřejmě velmi výhodný v poměru cena/výkon. Co se týče výkonu – odezvy jsou v tomto systému cca. 5 ms, u sběrnicových systémů se pohybují kolem 250 ms. Ovšem pokud by někomu vadilo, že v tomto případě nemůže využít výhody sběrnice, je zde možnost využití KNX/EIB konektoru. Je možno udělat z původního řešení instalaci i na KNX.

---

---

Z toho nám vyplývá, že pouhým nasazením Miniserveru LoxLIVE v ceně cca 12 000,- Kč, ušetří zákazník 100 000,- Kč.

Pokud se zaměříme na řešení audia a videa, TV – všechno lze ovládat zdarma, pokud mají tato koncová zařízení LAN konektor. Jsou přístupné přes jejich IP rozhraní a přistupujeme k nim přes router.Multiroom audio označuje systémy určené pro ozvučení více místností nebo celého domu. Místnosti bývají mezi sebou propojené, a tak lze snadno poslouchat stejnou hudbu současně v několika různých místnostech anebo si z kteréhokoliv centrálně umístěného přístroje, např. připojeného k domácímu kinu.Multiroom video nabízí podobné funkce pro obraz jako audio pro zvuk. Ať už sledujeme jakoukoliv televizi v domě, všude máme dík němu na výběr stejné zdroje obrazu – např. satelit, digitální i analogovou televizi, DVD, video, bezpečnostní kamery.

Pokud bychom chtěli nadstandardní systém multiroom audia a videa, samotná investice vyjde na cca. 70 000 Kč, a to hlavně za vybavení (zesilovač, přehrávač a zvuková karta s patřičnými vývody pro místnosti).

Pokud bychom chtěli jen „obyčejnou“ TV a běžnější multimédia, investice by se pohybovaly v rozumné hladině. Za obyčejnou, kompatibilní TV, bychom zaplatili cca. 15 000 Kč, což je již v dostupné hladině.

5.5 Porovnání nabídek z hlediska uživatele (dle jeho požadavků)

Pokud se zaměříme na tyto dvě nabídky (první od firmy Insight Home a.s, druhá od firmy Loxone Electronics, GmbH), které jsme získali, je na první pohled zřejmé, že jednoznačně finančně výhodnější je z pohledu uživatele a investora druhá varianta.

Na druhou stranu, nelze tyto dvě nabídky porovnávat přímo 1:1, protože každá z nich nabízí prvotně jiný způsob řešení. Samozřejmě jsou obě v minimální možné variantě, všechno je podle požadavků uživatele, přesto každá z firem klade důraz trošku na něco jiného a jejich cílová skupina se liší.

Druhá ze zmíněných firem vyrábí inteligentní systémy pro inteligentní budovy, kdežto první jen aplikuje to, co již někdo vymyslel a zaměřuje se na jinou cílovou skupinu – konkrétně na movité lidi.

Firma Insight Home a.s., pouze vymyslela prostředí (nazvala bych to tzv. middleware = prostředníkem), který spojuje produkty jednotlivých výrobců dohromady. Jedná se tedy pouze o instalační společnost na rozdíl od Loxone.

Hlavní rozdíl vidíme v přístupu k realizaci určitého projektu. Firma Loxone Electronics, GmbH, se zaměřuje na uživatele z naprosto jednoduchého pohledu, tak, aby si každý mohl udělat za dostupnou částku, svou inteligentní domácnost s minimálními zásahy do stávající stavební a architektonické situace v domě či bytě.

Naproti tomu firma Insight Home, a.s. se spíš specializuje na investory, kteří mají v plánu realizovat velké objekty, reprezentativní domy a pohybují se řádově v jiných cenových hladinách. Jejich navržená nabídka je postavena na základě budování objektu zcela od nuly, a proto můžeme uvažovat společné vedení silových kabelů spolu s inteligentní elektroinstalací. V případě zabudovávání inteligence do již postaveného a hotového bytu provádějí všechno bezdrátově, což se také mnohonásobně prodraží.