Op het gebied van de domotica concurreren veel aanbieders met verschillende communicatiestandaarden en systemen. In deze artikelreeks bieden we een overzicht van smart home-platformen voor iedereen die geïnteresseerd is in het ontwikkelen van een smart home. In het eerste deel hebben we gekeken naar EnOcean, ZigBee en Z-Wave. In deel 2 kijken we naar Loxone, HomeMatic (eQ-3) en digitalSTROM.
Bekijk ook: Deel 1 (EnOcean, ZigBee en Z-Wave)
Introductie smart home-platformen
De smart home-markt is geen eenvoudige markt door het immens grote aanbod van protocollen, standaarden en beperkingen. Je kunt het jezelf makkelijk maken door alles van één fabrikant te kopen en zodoende middels één app te bedienen, of te zoeken naar producten van verschillende fabrikanten die compatibel zijn met elkaar en dus samen kunnen werken. Zo werken Philips Hue en Nest bijvoorbeeld samen. Maar, dat is pas het begin en voor de beginnende consument ook een prima begin, mits je weet wat op een simpele manier met elkaar werkt. Wil je meer mogelijkheden, waaronder het echt programmeren van je smart home en het toevoegen van eigen toepassingen, modules of apparaten van tal van fabrikanten, dan kun je gaan kijken naar de wat serieuzere platformen in de markt. In dit artikel richten we ons dan ook op deze smart home-platformen waarbij je zelf aan het ontwikkelen kunt gaan.
Wil je meer weten over de protocollen en standaarden waar je als beginnende gebruiker rekening mee moet houden? Lees dan ons artikel over smart home-protocollen door.
Loxone
Loxone is een Oostenrijkse firma die een volledig systeem voor huisautomatisering van eigen makelij aanbiedt. Het systeem werkt via kabels en is bedoeld voor nieuw aan te leggen elektrische installaties; uitbreiding met draadloze technologie is echter ook mogelijk. Ook kan een bestaande elektrische installatie met het Loxone-systeem achteraf ‘smart’ worden gemaakt.
Centrale
Loxone biedt twee centrale servers aan: een mini-server voor nieuwe installaties en een voor het achteraf aanbrengen bij bestaande elektrische installaties. Als besturingssysteem wordt een bedrijfseigen OS gebruikt, waarin een webserver is geïntegreerd. De server kan via een router of rechtstreeks met een computer worden verbonden en kan worden geconfigureerd met het Windows-programma Loxone Config. De mini-server, die wordt geleverd in een behuizing voor bevestiging op een montagerail, lijkt qua opbouw op een SPS en heeft acht relaisuitgangen (250 V/5 A), acht digitale ingangen (24 V) en vier analoge in- en uitgangen (0…10 V). Omdat de apparaten via een kabel moeten worden aangesloten, is achteraf integreren in een bestaande installatie erg lastig. Projecten voor inbouw in bestaande installaties worden gerealiseerd via de apart leverbare draadloze producten. De server heeft ook een LAN-aansluiting voor het koppelen met een router en een KNX/EIB-interface voor het aansluiten van KNX-sensoren.
Uitbreidingen
De server is met uitbreidingsmodules (Extensions), die eveneens op de DIN-rail worden gemonteerd, uit te breiden. Er zijn specifieke uitbreidingen, bijvoorbeeld voor DALI/DMX/dimmer-besturing, voor interfaces (ModBus voor energiemeters, RS232/485, 1-Wire, IR) en universele uitbreidingen zoals additionele relais en/of digitale I/O. Twee van de uitbreidingen voorzien de server van een draadloze verbinding (Loxone Air voor 128 apparaten of EnOcean voor 128 sensoren/actuatoren), wat vooral voor achteraf inbouwen of latere uitbreidingen interessant is. Met de Tree-Extension (Mesh) kunnen Tree-apparaten over meerdere takken worden verdeeld, wat de inspanning van het bekabelen ink kan beperken. Servers en Extensions (en de netvoeding(en)) nemen in de meterkast ink wat ruimte in beslag; normaal gesproken komen we er niet omheen om een extra schakelkast voor het Loxone-systeem te gebruiken.
De mini-server Go is uitgerust met een draadloze module (SRD 868 MHz) en is beter geschikt voor achteraf inbouwen. Met de server kunnen we Loxone-Air-apparaten draadloos aansturen. Het via kabels aansluiten van Extensions (en daarmee de besturing van alle Loxone-apparaten) is weliswaar ook mogelijk, maar is alleen nuttig als de router (die via een LAN-kabel moet worden aangesloten) en schakelkast met de Extensions zich niet op dezelfde plaats bevinden.
Apparaten
Loxone biedt apparaten voor allerlei toepassingsgebieden aan: verlichting, verwarming, toegangscontrole, alarmsystemen, energiecontrole, multimedia, sauna/zwembad. Sommige van die apparaten hebben een draadloze verbinding (Loxone Air), andere niet. Voor de nieuwe Tree-techniek zijn op dit moment alleen druktoetsen, een bewegingsmelder en een besturing voor radiatorkranen voorhanden.
Sensoren: Bewegingsmelder, watersensor, deur/raamcontact en glas- breukmelder, druktoetsen, druksensoren, verschillende sensoren voor binnen- en buitenlucht, temperatuur, elektronische sloten (voor iButton van Maxim), rookmelders. Actuatoren: kraanbesturingen voor radiatorkranen, relais, intelligente stopcontacten en infrarood-zenders/ontvangers.
Een bijzonderheid is het Music-server-systeem dat in de Loxone-huisautomatisering kan worden geïntegreerd en dat niet alleen dient voor het weergeven van muziek, maar ook van gesproken mededelingen voor de toestand van het systeem.
Apps
In het download-gedeelte van de Loxone-website vinden we het Windows-programma Loxone-Config voor de configuratie van de server met veel voorbeelden en video’s evenals een verzamel-app voor de besturing van de apparaten via smartphones (iOS vanaf versie 7, Android vanaf KitKat). Voor architecten en aannemers zijn er enkele plannings- en calculatiehulpmiddelen voor het opzetten van een Loxone-huisautomatisering.
Protocol/beveiliging
Draadgebonden of Loxone Air (SRD 868 MHz) met IPSec-beveiligingsstandaard.
Voor- en nadelen
Veilige data-overdracht via kabels, eenvoudig uit te breiden met SRD-radiotechniek, API’s voor het ontwikkelen van eigen software en hardware. Het configuratieprogramma werkt alleen onder Windows.
Meer informatie voor consumenten: website.
HomeMatic (eQ-3)
De Duitse eQ-3-groep biedt onder de naam HomeMatic smart-home-producten aan voor de besturing van allerlei verschillende functies in huis. Meer dan tachtig verschillende HomeMatic-componenten worden draadloos (SRD) bestuurd, gecontroleerd en geconfigureerd vanuit een centrale.
Centrale
De HomeMatic-centrale CCU2 regelt als centraal element veel besturings-, controle- en configuratietaken voor alle apparaten in de installatie. De centrale communiceert draadloos met de apparaten (via SRD 868 MHz). De centrale wordt bediend met een internet-browser op de pc via het HomeMatic-besturingsscherm WebUI, dat veel functionaliteit biedt: configuratie en bediening van de HomeMatic-apparaten, opvragen van de status, aanbrengen van directe koppelingen tussen apparaten, die ook zonder de centrale actief blijven, evenals het opzetten van complexe besturingstaken en eigen logicafuncties.
Er is voor de centrale een WLAN-gateway voor koppeling met het internet verkrijgbaar en ook een van de pc onafhankelijk systeem voor weergave van de status. De componenten zijn via een LAN of een adapter voor draadloze communicatie ook zonder centrale te configureren.
Apparaten
Er zijn meer dan tachtig verschillende HomeMatic-apparaten in de toepassingsgebieden verwarming/klimaat/weer (radiator- en wandthermostaten, ruimte- en buitenluchtsensoren), licht/schakelaar/ drukknop (schakelaars, druktoetsen en dimmers), rolluiken/markiezen (aansturing van motoren voor rolluiken), beveiliging/bewaking (rookmelders, bewegingsmelders, watermelders, alarmgevers, hellingsensoren, bewegingsdetectoren), ramen/deuren (deur/raamcontacten, deurslot- en raambesturingen), afstandsbedieningen.
Apps
HomeMatic maakt voor het programmeren en besturen gebruik van de WebUI. Onder de menukeuze ‘Software en Apps’ worden (commerciële) Apps van andere aanbieders gepresenteerd, die besturing en controle via een smartphone of pc (iOS, Android en Windows) mogelijk maken.
Protocol/beveiliging
SRD 868 MHz met AES-128-versleuteling.
Voor- en nadelen
HomeMatic-systemen zijn gemakkelijk verkrijgbaar, goed gedocumenteerd en goedkoop. Er zijn veel apparaten, maar weinig speciale oplossingen zoals een besturing voor Hue-verlichting. Er zijn verborgen bijkomende kosten door apps en programmeersoftware.
Bijzonderheden
Naast het beschreven HomeMatic-systeem is het nieuwe HomeMatic IP ingevoerd. Dit systeem heeft geen huiscentrale, maar verbindt de apparaten via een access point en de internet-router met een cloud-service, die de configuratie van de apparaten voor zijn rekening neemt. Besturing en controle werken via apps (op iOS en Android). Op dit moment zijn er alleen nog apparaten voor de toepassingsgebieden verwarming/klimaat en beveiliging/bewaking, producten voor verlichting en de besturing van rolluiken zouden binnenkort moeten volgen.
Meer informatie voor consumenten: website. Meer informatie voor ontwikkelaars: website.
digitalSTROM
De Zwitserse smart-home-fabrikant digitalSTROM maakt, voor de data-overdracht tussen de netwerkcomponenten onderling en met de centrale, gebruik van de normale elektrische bedrading. De gewenste apparaten worden met behulp van kleine intelligente koppelingen met een geïntegreerde hoogspanningschip (zoals met kroonsteentjes) met het lichtnet verbonden. Er is dus geen extra bekabeling nodig. Intelligente IP-apparaten worden via WLAN aangekoppeld. De besturingseenheden, zoals de server en de digitale stroommeter, zijn in behuizingen bedoeld voor montage op een rail ondergebracht en kunnen in de meterkast rechtstreeks achter de beveiligingsschakelaar (zekering) geklemd worden.
Centrale
In elke stroomkring zit een digitalSTROM-meter (dSM) als busmaster voor de communicatie met de dS-apparaten en dS-klemmen. Voor koppeling met andere groepen worden de dS-meters via een tweedraads bus (RS485) met elkaar verbonden. De server als platform voor dS-Apps is weliswaar optioneel, maar eigenlijk onontbeerlijk (er is een server voor montage op een DIN-rail en een losse versie). De server zorgt voor de verbinding met het internet (afstandsbediening via computer of smartphone) en maakt lokale toegang tot het huisnetwerk voor configuratie van de dS-toepassingen mogelijk. De server wordt via de RS485-interface met de dS-meters verbonden. De betrouwbaarheid van de lichtnetcommunicatie wordt gegarandeerd door een netfilter.
Apparaten
Voor het aansluiten en besturen van de verschillende soorten apparaten levert digitalSTROM actuatorklemmen (die een beetje lijken op bonte legostenen) met verschillend, voorgeconfigureerd gedrag van standaardapparaten, waarmee de schakelaars, druktoetsen, sensoren, lampen, rolluiken, alarmgevers en elektrisch geregelde verwarmingskranen met volledige functionaliteit met het netwerk worden gekoppeld. De functies van de klemmen (in/uitschakelen, dimmen, communiceren, kleine programma’s uitvoeren, stroom meten) zijn configureerbaar en kunnen met andere apparaten worden gekoppeld voor het realiseren van uitgebreide scenario’s. Naast de klemmen zijn er ook snoerschakelaars/ dimmers, relais- en lichtbesturingsmodules, een radiatorkraanbesturing en andere modules met geïntegreerde dS-chip. Verder zijn bij diverse fabrikanten ook lampen met ingebouwde dS-chip verkrijgbaar, die out-of-the-box zelfstandig in het dS-systeem kunnen worden opgenomen.
Apps
Op de website van digitalSTROM staan op dit moment twaalf apps en services om gratis te downloaden, waarmee functies zoals schakelklokfuncties, aanwezigheidssimulaties of meldingen van het huis zonder speciale kennis gemakkelijk in te richten zijn. dS biedt ook een NFC-transponder aan, waarmee we met een NFC-enabled smartphone en de NFC-app voorgeprogrammeerd acties kunnen initiëren.
Protocol/beveiliging
Draadgebonden en daardoor veilig voor aanvallen, communicatie tussen apparaten en digitale stroommeter via het lichtnet van de woning, RS485 tussen de digitale stroommeter en de server, versleuteld WLAN-communicatie.
Voor- en nadelen
Betrouwbare data-overdracht via het lichtnet, waardoor weinig veranderingen in de elektrische installatie nodig zijn, praktische railmontage van de besturingscentrale. Behoorlijk kostbaar.
Meer informatie voor consumenten: website. Meer informatie voor ontwikkelaars: website.
Op naar deel 3
In deel 3 gaan we dieper in op de smart home-platformen van KNX, Qivicon, Bluetooth Smart en Apple HomeKit.
Bekijk ook: Deel 1 (EnOcean, ZigBee en Z-Wave)
Dit artikel werd eerder gepubliceerd in de september-uitgave van Elektor Magazine.
Reacties (0)