Category: "Domotica e IOT"

Domotica, la rete zWave

1515-1010-2018201820182018 | by Paolo Sala | Categories: If...then...else...endif, Domotica e IOT

In questo articolo descriverò ad alto livello il funzionamento della rete zWave alla base della mia soluzione.

La rete zWave è una rete mesh in cui i singoli nodi sono tra loro connessi in modo ridondante. Questo consente di ridurre i consumi energetici causati dalla trasmissione delle informazione e di garantire la resistenza della rete alla perdita di un nodo. Ogni nodo conosce solo i suoi vicini. Un nodo speciale, il controller, conosce la struttura completa della rete e come raggiungere tutti i nodi (routing). Il controller è reponsabile di riorganizzare la struttura della rete e trasmettere i comandi ai singoli dispositivi. Dato che il controller è un nodo fondamentale per il funzionamento della rete, nella stessa può esistere un secondo controller che si attiva se il primo risulta non funzionare.

I dispositivi ricevono dal controller la configurazione, inviano al controllor il loro stato e la lettura dei propi sensori. Per aumentare la resistenza della rete e ridurre la logica centralizzata, ciascun nodo è dotato di una sua intelligenza e può inviare in autonomia dei messaggi sulla rete senza passare dal controller. Ad esempio il sensore di allagamento può inviare un allarme di allagamento che alcuni nodi pearticolri, come ad esempio le valvole di chiusura dell'acqua, possono intercettare reagendo direttamente, senza l'intervento del controller.

I nodi possono essere di tipo sempre attivo (always-On) o dormineti (sleeping). i primi sono sempre in contatto con il controller e solitamente vengono usati come ossatura della rete. I secondi si risvegliano ad intervalli regolari per leggere la configurazione ed inviare la lettura dei propri sensori. Questi due modelli si adattano rispettivamente ai dispositivi connessi alla rete (sempre alimentati) e a quelli a batteria.

 Per aggiungere un dispositivo alla rete è sufficente porre il controller in modalità iclusione e eseguire un azione prevista dal singolo device (ad esempio la pressione di un bottone sul dispositivo). Per rimuovere un dispositivo alla rete si può agire dall'interfaccia del controller. Nel caso in cui il controller non sia più disponibile e il dispositivo sia rimasto incluso in una rete è possibile rimuoverlo eseguendo una procedura descritta dal dispositivo. Per ragioni di sicurezza durante l'inclsione il dispositivo deve trovarsi a pochi metri (massimo 3 dal controller).

Per costruire la proptia rete quindi è necessario:

  1. avere un controller funzionante
  2. posizionarlo nelle immediate vicinanze del dispositivo da includere
  3. eseguire la procedura di inclusione
  4. ripetere il passo 2 per tutti i dispositivi della rete.

Ne prossimo aticolo, vi parlerò del controllor e delle scelte che ho fatto in proposito.

Nell'attesa se volete approfondire:

https://z-wavealliance.org/

https://it.wikipedia.org/wiki/Wireless_mesh_network

https://it.wikipedia.org/wiki/Z-Wave

 

Domotica, la mia soluzione

0101-1010-2018201820182018 | by Paolo Sala | Categories: If...then...else...endif, How-to, Domotica e IOT

Quando ho ristrutturato casa ho deciso di inserire nel mio impianto elettrico degli elementi di domotica.

Le linee guida che ho seguito in questo progetto sono state:

  • Invisibilità: la domotica doveva essere presente e arricchire l'esperienza di utilizzo del mio impianto senza modificarne l'esperienza d'uso diretta.
  • Flessibilità: l'impianto avrebbe dovuto poter crescere facilmente in base alle nuove esigenze che sarebbero emerse.
  • Resistenza all'aging tecnologico: l'impianto doveva durare quanto più possibile con il minimo di costi per l'aggiornamneto.
  • Sicurezza: non avevo intenzione di rinunciare neanche ad un minimo di sicurezza rispetto ad un impianto tradizionale.
  • Costo: il costo della soluzione doveva essere giusto, e non tanto distante dal costo di un impianto tradizionale.

La mia scelta è stata un sistema basato su zWave, uno standard wireless nato da un consorzio di diversi produttori.

Il sistema è wireless, a basso consumo e include sia dispositivi su rete elettrica che a batteria che si integrano perfettamente con i componenti di un tradizionale impiento elettrico. In questo modo i requisiti dell'invisibilità e della flessibilità sono stati soddisfatto. Inoltre non richiedendo un cablaggio dedicato (in quanto wireless) anche il costo risulta buono rispetto ad un impianto cablato. 

 

Un altro fattore determinante nella scelta di zWave è stata la possibilità di customizzare il controllore della rete. Esiste infatti una scheda per raspberrypi (chiamata razberry) che consente di costruire un controllore per la rete domotica basato su tecnologia opensource e quindi customizzabile, aggiornabile all'infinito e soprattutto agnostico rispetto ai produttori dei vari dispositivi di attuazione. Questo garantisce una maggior flessibilità nella scelta dei dispositivi (sensori,attuatori) che possono essere presi dal catalogo di tutti i produttori che aderisono allo standard utilizzando come unici driver prezzo/estetica/funzionalità. Inoltre non vincola ad uno specifico controller ma consente la massima customizzazione e quindi flessibilità.

Ultimo punto, ma per me fondamentale, la sicurezza. Gli attuatori, soprattutto quelli inseriti nel circuito elettrico sono certificati dai relativi produttori e consentono la certificazione dell'impianto elettrico. Inoltre essendo dispositivi commerciali e non costruiti ad hoc (come potrebbe accadere con soluzioni arduino + elettronica) ne rende facile la riparazione (basta una acquistare ed installare il pezzo sostitutivo).

Nelle prossime settimane pubblicherò vari atricoli che descriveranno nel dettaglio la soluzione che ho implementato sperando possano essere di spunto per i miei lettori.

 

 
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