Nutikodu
 | See artikkel vajab toimetamist. (Juuni 2018) |
Nutikodu ehk tark kodu (inglise keeles smart home) 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 tänapäeval juba väga tavalisi seadmeid. On ka seadmeid, mis sellesse süsteemi ei kuulu, samuti ei saa interneti kaudu ühendust kõigi valgustilülititega. Kodused seadmed ja kontrollpult suhtlevad nutistu (ehk asjade Interneti) kaudu. Riistvara võib ka sisaldada sensoreid (näiteks kaamerate ja termomeetrite omi), regulaatoreid ja suhtlemiseks vajalikke süsteeme. Juhtpult võib olla nii ühe asja juhtimiseks näiteks oma nutitelefoniga Bluetoothi kaudu või sülearvutiga läbi interneti teisest maailma otsast. Nutikodu süsteemid on loodud koos töötama, kuigi koosnevad mitmest eri otstarbeks mõeldud seadmest. 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, ukselukke, 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 uuendusvõimalused. 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]
Esimese automatiseeritud seadme lõi Albert Butz 1885. aastal. Seadme nimetus võiks eesti keeles kõlada termostaadina (inglise damper flapper). Seade pidi temperatuuri põhjal 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 seadmetega tänapäevani.
1898. aastal patenteeris Nikola Tesla kaugjuhtimise (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 elektrijaotussüsteemi (inglise electric power distribution).[4] 20. sajandi algusaastatel elektri- ja bensiiniseadmed nagu näiteks pesumasinad, veekeedukannud, külmkapid ja õmblusmasinad. Teise maailmasõja eelsel majanduse hiilgeajal kasvas Ameerikas nõudepesumasinate ja pesukuivatite arv tänu oma mugavusele ja üldisele majanduskasvule. [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 dollarit). 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]
1975. aastal valmistati esimene nutikodu (inglise home automation) internetipõhine tehnoloogia X10. Sellest on saanud sideprotokoll elektroonikaseadmete jaoks. 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 oli ABI Researchi andmetel Ameerika Ühendriikidesse paigaldatud 1,5 miljonit nutikodu süsteemi.[10]
Nutistu on füüsikaliste objektide võrk – seadmed, masinad, hooned ja paljud muud – täiendatud elektroonika, tarkvara, sensorite ja võrgu ühenduvusega, mis võimaldab nendel objektidel koguda ja samuti ka vahetada andmeid. Nutistu lubab mitmesuguseid objekte vaadelda ja juhtida eemalt läbi olemasoleva võrgu infrastruktuuri, luues rohkem võimalusi mugavalt asjadega tegeleda sobival ajahetkel. Eksperdid ennustavad, et nutistu koosneb 2020. aastaks 50 miljardist eri objektist.[11]
Tehnoloogiad
[muuda | muuda lähteteksti]Nutikodust ja 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, kasutusmugavamaks ja innovaatiliseks.
Koduautomaatika tähendab süsteemi, mis suudab juhtida korterite, eramute, aga ka hotellide, kontorite, tööstuste, haiglate või mistahes hoonete valgustussüsteeme, kütte- ja jahutussüsteeme, ventilatsioonisüsteeme, läbipääsu- ja 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 ja mugava kommunikatsioonivõrgu. |
| X10 | Signaal saab levida raadiolainete abil, kus edastatakse neid sagedusel 120 kHz. | 20 bit/s | Edastatav võrgu kaudu. 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"), täpsustav arvuline väärtus (praegune väärtus, heledus, temperatuur või andmed muudelt 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] |
Kasutusvõimalused
[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.
Nutimaja videovalvesüsteemid koostöös erinevate kaitseanduritega võimaldavad omanikul olla kursis, kes majas asub ja mis seal toimub. Jälgida saab otse oma nutitelefoni pealt ja saada vajaliku infot.
Õigeaegne lillede kastmine ennetab nende närbumist. Suvel aitab nutikodu süsteem muru kastmisel ning kevadel kütab jääpurikaid katuse pealt.
Personaalne kaugjuhitav valgustus
Koduautomaatika eakatele ja puuetega inimestele
Interneti kaudu on võimalik internetis hõlpsasti ja sõbraliku kasutajaliidese abil kogu koduse energiarežiimi kaugjuhtimine.
Seadmete kasutamine elektrienergia hinna järgi, kasutades näiteks pesemismasinate ja veeboileri käitamiseks öist elektrienergiat.
Lemmikloomade hooldus, näiteks lemmikloomade liikumise jälgimine ja juurdepääsuõiguste kontrollimine
Nutimaja süsteem teavitab teid lekete korral ja tagab õigeaegse torude ventiilide sulgumise, mis vabastab teid ebameeldivuste ja kuluka remonti eest.
Ühe käsuga nutimaja võimaldab seadistada automaatse ekraani juhtimise, toa pimendamise kardinatega ja professionaalse karaoke süsteemi. [18]
Inimene, kes on oma majale lisanud kalli nutimaja süsteemi, peaks saama raha kokku hoida. Ei tohiks olla üleliigset tarbimist ning ka kodust eemal olles on võimalik kodus üht-teist seadistada, et koju jõudes oleks kõik normi piires. Eestis korralikuma süsteemi paigaldamine läheb maksma mitukümmend tuhat eurot. Seega tuleb enne hoolikalt kaaluda ja mõelda, kas seda on vaja või mitte.
Võimalikud riskid ja piirangud
[muuda | muuda lähteteksti]Paljud nutikodu seadmed on mõjutatavad välistest teguritest. Näiteks 2016. aastal lubas Revolv Hub (firma, mis tegeles nutikodu loomisega)[19] "parimat tellimust", mis aga tugines serveritel, mille Google ostis 2014. aastal ning otsustas jäädavalt maha võtta. 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]Nutistu kasutuse suurenemine kodudes tähendab nutikodu süsteemidele riske, mis kaasnevad selle internetühendusega. Need riskid muutuvad tõsisemaks, kui need seadmed suhtlevad ülejäänud maailmaga. Kuigi see probleem on enamiku süsteemide poolt võetud uurimise alla, on see ikkagi siiamaani väga tugev tegur mõeldes nutikodu 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]- ↑ Best home Automation System – Consumer Reports "Best Home Automation System – Consumer Reports". Vaadatud 20. aprill 2016.
{{netiviide}}: kontrolli parameetri|URL=väärtust (juhend) - ↑ "Firma Akaabel koduleht". Firma Akaabel koduleht Originaali arhiivikoopia seisuga 14. mai 2016. Vaadatud 20. aprill 2016.
{{netiviide}}: kontrolli parameetri|URL=väärtust (juhend) - ↑ "United States Patent 613,809". Originaali arhiivikoopia seisuga 7. aprill 2016. Vaadatud 20. aprill 2016.
- ↑ McGraw-Hill. Home automation & Wiring (1.osa), New York: McGraw-Hill/TAB Electronics, 1999-03-31. ISBN 9780070246744.
- ↑ 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
- ↑ "Encyclopedia of American Industries Volume 1.", Gale Research. 1994
- ↑ Chadwick, Susan (December 1985). "The His and Her Gift",Texas Monthly. p. 147.
- ↑ 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.
- ↑ RF Disambiguaton "RF Disambiguaton". Vaadatud 22. aprill 2016.
{{netiviide}}: kontrolli parameetri|URL=väärtust (juhend) - ↑ "15 million home automation systems installed in the US this year" ""15 million home automation systems installed in the US this year"". Vaadatud 22. aprill 2016.
{{netiviide}}: kontrolli parameetri|URL=väärtust (juhend)[alaline kõdulink] - ↑ "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"". Vaadatud 23. aprill 2016.
{{netiviide}}: kontrolli parameetri|URL=väärtust (juhend) - ↑ SMART HOME – TARGA KODU LAHENDUSED "SMART HOME – TARGA KODU LAHENDUSED". Vaadatud 23. aprill 2016.
{{netiviide}}: kontrolli parameetri|URL=väärtust (juhend) - ↑ X10
- ↑ ZigBee
- ↑ Z-wave "Z-wave". Vaadatud 24. aprill 2016.
{{netiviide}}: kontrolli parameetri|URL=väärtust (juhend) - ↑ ""Tark maja annab omanikule vabaduse"". Vaadatud 29. aprill 2016.
- ↑ "Insteon details.pdf" (PDF). Insteon details.pdf Originaali (PDF) arhiivikoopia seisuga 4. jaanuar 2015. Vaadatud 29. aprill 2016.
{{netiviide}}: kontrolli parameetri|URL=väärtust (juhend) - ↑ Tark Maja "Tark Maja". Vaadatud 29. aprill 2016.
{{netiviide}}: kontrolli parameetri|URL=väärtust (juhend) - ↑ Revolv koduleht "Revolv koduleht". Vaadatud 24. aprill 2016.
{{netiviide}}: kontrolli parameetri|URL=väärtust (juhend) - ↑ "The time that Tony Fadell sold me a container of hummus" ""The time that Tony Fadell sold me a container of hummus"". Vaadatud 26. aprill 2016.
{{netiviide}}: kontrolli parameetri|URL=väärtust (juhend) - ↑ "Nest Reminds Customers That Ownership Isn't What It Used to Be" ""Nest Reminds Customers That Ownership Isn't What It Used to Be"". Vaadatud 26. aprill 2016.
{{netiviide}}: kontrolli parameetri|URL=väärtust (juhend) - ↑ "The Internet of Things (IoT) and Security Risks" ""The Internet of Things (IoT) and Security Risks"". Vaadatud 27. aprill 2016.
{{netiviide}}: kontrolli parameetri|URL=väärtust (juhend) - ↑ "Home Automation in the Wild: Challenges and Opportunities" ""Home Automation in the Wild: Challenges and Opportunities"". Vaadatud 27. aprill 2016.
{{netiviide}}: kontrolli parameetri|URL=väärtust (juhend)
Välislingid
[muuda | muuda lähteteksti]- Philips Hue LED smart lights hacked, home blacked out by security researcher 15. august 2013
- Asjade interneti kurb reaalsus: mis saab siis, kui nutikodu kokku jookseb, geenius.ee, 24. aprill 2016