Skip to main content

De smarta byggnaderna kommer på allvar

Blogginlägg   •   Dec 06, 2012 12:15 CET

Redan på 1990-talet talades det om smarta hem, tänkande kylskåp och möjligheten att slå på kaffebryggaren från datorn. Sedan sprack den berömda IT-bubblan och projekt lades på is. Men nu är det dags igen, på allvar menar många. Analysföretaget Gartner identifierade att uppkopplade saker, det vill säga maskiner, processer och fastigheter, kallat sakernas internet eller Internet of Things skulle bli en av de 10 hetaste teknikområdena under 2012.

Gartner menar att Internet of Things, förkortat IoT,  är ett område som kommer ha inverkan på de flesta människors liv de kommande åren: "Sensors that detect and communicate changes are being embedded, not just in mobile devices, but in an increasing number of places and objects." Att dessa sensorer skall anslutas till Internet, eller det utökade Internet, The Internet of Things, är underförstått. Men ett problem som branschen brottas med är att med en uppsjö olika standarder få dessa sensorer att förstå varandra, att prata samma språk.

Fastigheter kopplas till mobilnäten
En av de viktiga marknaderna, som  i Sverige verkligen skulle kunna dra nytta av IoT är fastighetsautomation. Med ett varierat klimat och höga uppvärmningskostnader finns pengar att spara på att tillexempel att övervaka och styra uppvärmning och ventilationsanläggningar. De system som installeras i fastigheter idag styrs och övervakas via en websida, program eller app vilket betyder att de måste kopplas upp mot internet. En del fastigheter har redan fiberanslutning eller bredband, medan andra ansluts via mobilnäten via 2G, 3G eller 4G, ett sådant exempel är styrsystemet CC Kyrka som gör att församlingar snabbt och smidigt kan göra förändringar i inomhusklimatet i sina fastigheter. Systemet är utvecklat av det svenska företaget JEFF Electronics och har vunnit flera miljöpris. – I kyrkans värld är det mobildata som gäller eftersom det sällan finns fasta bredbandslösningar i gamla fastigheter, säger Jan Lindberg, vd på JEFF Electronics.

Kabel ingen lösning
I de bostäder som byggs idag är kabelbaserade sensorer dominerande och här finns ett par olika standarder för kommunikation mellan olika komponenter i systemet. En av de större standarderna idag är KNX (Konnex) en internationell, öppen kommunikationsstandard vilket gör att möjligheterna att välja mellan olika tillverkare ökar.  Men att dra kabel till sensorer eller termostater i äldre byggnader kan vara både kostsamt och  komplicerat. Vid eftermontering krävs ingrepp vilket oavsett verksamhet i allmänhet är störande. Det är här trådlös kommunikation borde vara ett naturligt val, men på grund av en uppsjö olika standarder har det ännu inte fått en bred genomslagskraft. Utmaningarna är i grunden två, att hitta en gemensam standard som antas av många tillverkare samt att konstruera stömsnåla enheter med säker kommunikation och med en attraktiv prislapp som täcker tillräckliga ytor.
 
En av de ledande trådlösa teknikerna just nu inom smarta hem är Z-Wave. Enheterna i systemet kommunicerar på 868 MHz och är välspridd, över 160 tillverkare sägs använda Z-Wave i sina produkter, alla 600 olika modeller skall alltså vara kompatibla med varandra. Standarden är dock inte öppen utan ägs av Sigma Designs. Z-Wave använder meshteknik vilket gör att uteffekten för varje enhet kan minimeras. Akilleshälen med mesh är att varje enhet som skall repetera meddelandet vidare måste vara aktiv för att nätet skall vara uppe, det betyder i gengäld att enheterna behöver vara igång i stort sett hela tiden, vilket är förödande för batterilivslängden. I praktiken måste någon av enheterna vara ansluten till nätström för att meshnätet skall fungera, i Z-Wave fallet är det, som i många andra meshnät,  en dedikerad Gateway som även gör att nätet skall kunna kopplas samman med datorer eller styrsystem. Gatewayen adderar kostnader för systemet, både för systemet i sig och för installation.

Men de standarder som har framtiden för sig bygger på IP-kommunikation och kan lätt sammakopplas med internet. En sådan teknik är 6LoWPAN, som står för  IPv6 over Low power Wireless Personal Area Networks. Med denna standard kan varje sensor ha en egen IP-adress vilket gör dem som en del av internet, Internet of Things "på riktigt". Detta ger stora möjligheter att koppla upp saker i fastigheter, nackdelen med 6LoWPAN är att det liksom med Z-Wave behövs en gateway och egen trådlös infrastruktur i varje fastighet där det skall användas.

Öppen radiostandard ger möjligheter
Ytterligare en intressant lösning är att bygga på väletablerad teknik som tillexempel wlan/wifi. Med wifi får man en låg kostnad för själva gatewayen, det finns gott om dem installerade och de kostar inte mycket att installera. Desstom är wifi en teknik som har bra spridning och som baseras på IP-kommunikation. Den erbjuder bra säkerhet och höga tillverkningsvolymer, något som är attraktivt för systemets kostnad. Genom att wifi är en öppen standard kan infrastrukturen även användas till annat, och den kanske till och med redan finns på platsen. Idag finns det wifimoduler som klarar att strömförsörjda med två AA batterier leverera två temperaturvärden per minut i två år innan batterierna måste bytas.

Ett exempel på produkter som just nu är på väg ut på marknaden och som bygger på wifiteknik är Nest, en självlärande termostat som går att nå över internet och via en mobiltelefonsapp. Termostaten är adaptiv och lär sig beteendet hos användaren, samtidigt som den går att nå på distans för att med full kontroll styra klimatet på platsen där den är installerad.

Framtidens mobilnät får wifistöd
Eftersom de flesta bostäder redan idag har ett wifinätverk kan mycket av infrastrukturen för trådlösa automationsnätverk elimineras om wifi används som standard, ingen gateway behövs och mobila enheter som surfplattor, smart phones och datorer kan direkt kommunicera med enheterna. Det stora flertalet mobiloperatörer är överens om att framtidens mobila bredband skall kunna styras över till wifi i hem, flerfamiljshus, köpcentrum och arbetsplatser. Detta gör att inomhustäckningen för wifi kommer att förbättras dramatiskt på många platser. Dessutom är wifitäckningen lätt för de gemene man att avgöra, det är lätt att se om man har täckning eller ej, något som ytterligare talar för att standarden borde vara en given hit i framtida automationssystem.

Utmaningar med trådlösa sensorer:
1) givarens pris måste vara överkomligt
2) givaren måste kunna strömförsörjas med batterier som lätt kan bytas av användaren
3) kommunikationen med givarna måste vara tillförlitlig

---

Artikeln publiceras i ett kortare format i SKEF News nr 4 2012

Kommentarer (0)

Lägg till kommentar

Kommentera

Genom att skicka din kommentar accepterar du att dina personuppgifter behandlas i enlighet med Mynewsdesks Integritetspolicy.