De smarthome, die gezinsman.nl aanbiedt, is een professionele gebouwautomatisering, maar voor een betaalbare prijs. Gezinsman.nl kan dit doen, door gebruik te maken van de technieken, waarmee ook militaire systemen worden gebouwd. Dergelijke systemen zijn 100% betrouwbaar en fouttolerant. Dat laatste wil zeggen, dat onvoorspelbaar gedrag niet mag leiden tot totale systeemfalen. Dit is mogelijk gemaakt door gebruik te maken van een gedistribueerde architectuur, wat inhoudt dat de intelligentie van het systeem verdeeld is over meerdere apparaten. En met de combinatie van betaalbare, maar betrouwbare hardware (Raspberry Pi e.d.) en opensource software kunnen we de prijs laag houden.

Nu vraag je je natuurlijk af: Hoe is dat mogelijk?

Lees verder, dan leggen wij het je graag uit.




Wat is een smarthome, oftewel wanneer is een huis slim?

Veel mensen denken een huis slim te maken door deze uit te rusten met slimme apparaten. Denk maar aan de Philips slimme lampen of de Ring slimme deurbel. Ik kan zo nog wel een tijdje doorgaan, maar het komt uiteindelijk op hetvolgende neer: Je kunt een aap achter een PC zetten, de aap wordt hier echt niet slim van. Je kan Max Verstappen in een F1 auto laten rijden, hij wordt echt niet sneller dan Hussein Bolt. En zo zal een huis ook niet slim worden door het uit te rusten met slimme apparaten. En wat te denken van al die verschillende apps, die je nodig hebt om het huis te bedienen. En kun je de apps laten samenwerken? Ik dacht het niet. Dit maakt het niet echt aantrekkelijk en zeker niet overzichtelijk voor de gebruikers.

Onze oplossing
Als je een huis echt slim wilt maken, dan moet je het een brein, een zenuwstelsel, oren, ogen, een neus en handen en voeten geven. Kortom een infrastructuur, die het mogelijk maakt voor een huis om taken te leren en deze uit te voeren, om mee te groeien, om slimmer te worden. En voor de bediening wil je maar één app om het systeem uit te lezen en aan te sturen.

En dat is precies wat wij doen:

  • Wij geven een huis een brein in de vorm van een heavyduty, 24/7, fanless, dual network, Intel Atom x7 Quad-Core SoC, 4GB RAM, 64 GB SSD, micro-PC. Dit brein heeft slechts de grootte van een sigarendoos, is geruisloos, energie zuinig en wordt in de meterkast geplaatst naast de gas- en electriciteitsmeter. Deze zogenaamde smartbrain wordt via de USB P1-kabel direct gekoppeld met deze meters. Eén van de twee netwerk aansluitingen is gekoppeld met het lokale huisnetwerk, die toegang biedt tot het internet.
  • De andere netwerk aansluiting is gekoppeld aan een 24/7 heavyduty switch (de backbone), die het zenuwstelsel vormt van de smarthome.
  • Aan dit zenuwstelsel worden vervolgens de sensorische inputs (oren, neus en ogen) en motorische outputs (handen en voeten) met behulp van smart-switches gekoppeld. Deze vervangen de klassieke lichtschakelaars en zijn dus klein genoeg om in een wandcontactdoos geplaatst te worden.

Hoe ziet de praktijk er dan uit?

Mag ik aan u voorstellen: Hans, Sofia en Linda. Gezinsman.nl heeft deze produkten gemaakt, zodat een gedistribueerd en intelligent huis automatiseringssysteem in uw huis gerealiseerd kan worden. Het begint in de meterkast. Daar komen naast de nuts voorzieningen (gas, water en electriciteit) ook de datanetwerken van de energie en internet leveranciers het huis binnen.



Zo heeft de Energie Service Provider (ESP) een dataconnectie met de electriciteits- en gasmeter en de dataleverancier (ISP) heeft een connectie met de router/modem en voorziet hiermee de woning van internet en tv. Deze apparaten zul je terugvinden in de meterkast.

In dezelfde meterkast zal Hans worden geplaats. Hans staat voor Home Automation Network Server, heeft twee netwerkaansluitingen en fungeert als brug tussen het internet en het smarthome netwerk. Daarnaast is hij direct gekoppeld met de electriciteits- en gasmeter via de P1-interface. Hiermee kan hij realtime het actueel verbruik van electriciteit en gas uitlezen. Daarnaast heeft hij ook een draadloze Zigbee verbinding, waarmee bekende lampen van Ikea, Philips, etc. draadloos kunnen worden bediend.
Via het lokale smarthome netwerk is Hans verbonden met Linda: Minimaal één per kamer. Linda (Local Interface for Networked Domestic Automation) is een slimme schakelaar ter vervanging van de klassieke lichtschakelaar en zorgt ervoor dat elke kamer altijd lokaal bediend kan worden (ook wanneer Hans offline is!). Linda is direct electrisch verbonden met allerlei sensoren en actuatoren, waarmee de kamer lokaal wordt geautomatiseerd.




Linda heeft de volgende functies en kenmerken:
  • 4 programmeerbare buttons
  • luchtkwaliteit sensor
  • voice feedback
  • datum & tijd
  • status raamcontactsensor
  • status deurcontactsensor
  • power indicator
  • netwerk-transmit indicator
  • netwerk-receive indicator
  • error indicator
  • dubbele 220v-aansluitpunt
Een standaard 1.5 afdekraam wordt gebruikt voor een fraaie afwerking, die qua stijl past bij het overige schakelmateriaal.

Linda wordt via POE elektrisch gevoed door Sofia, wat staat voor: Stackable Operational Fusebox en Injector Apparatus. Deze wordt naast Hans in de meterkast geplaatst.



Sofia is een modulaire fusebox en verdeelt de 24V ingangspanning over de kamers en begrenst, voor de veiligheid, het vermogen dat naar elke kamer wordt gestuurd. Een nieuwe module kan éénvoudig worden toegevoegd door deze er bovenop te klikken. De 24V wordt geleverd door een standaard schakelende voeding met voldoende vermogen. Elke stapelbare module heeft een mechanische aan- en uitknop (met LED indicator), een 24V aansluiting en een standaard fusebox houder.

Slimme thermostaat
Het systeem zal ook, via een slimme OpenTherm thermostaat, verbonden zijn met de CV. Omdat het systeem de temperatuur in elke kamer kan uitlezen en weet of er ramen en deuren zijn geopend en of iemand in de kamer is, kan hij deze funktie efficiënt, optimaal en energiezuinig uitvoeren. Deze OpenTherm thermostaat zal kant-en-klaar worden ingekocht (Commercial Off The Shelf) en via zijn API interface zal het systeem de CV uitlezen en bedienen (een API is set van openbare interface beschrijvingen, software libraries en source-code, waarmee ontwikkelaars een apparaat kunnen aanspreken en bedienen).

Klein en krachtig
Linda is klein, maar vergis je niet, ze is groot genoeg om:

  • een Quad-Core Cortex-A7 processor aan boord te hebben om allerlei intelligente taken uit te voeren
  • 512 MB geheugen te hebben voor tijdelijke opslag en werkgeheugen
  • 32 GB permanente opslagcapaciteit te hebben
  • een RJ-45 100Mb ethernet socket te hebben om bedraad te communiceren met het brein
  • 17 general purpose I/O aansluitingen te hebben om sensorische inputs in te lezen of motorische outputs aan te sturen.

Linda is dus een knooppunt tussen het zenuwstelsel en de electronica, die allerlei simpele functies uitvoert, bijvoorbeeld:

  • lichtbronnen aan- of uitschakelen
  • detecteren of er ramen en deuren open of dicht zijn
  • detecteren of iemand aanwezig is
  • deuren ontgrendelen
  • radiatorkranen open of dicht zetten
  • de luchtkwaliteit meten
  • de temperatuur meten
  • waterpompen aan- of uitschakelen
  • het grondwaterlevel van kamerplanten detecteren


Oneindig veel mogelijkheden
Door de gedistribueerde en schaalbare infrastructuur zijn de combinatie mogelijkheden van functies, wat een huis echt slim maakt, praktisch oneindig en éénvoudig te realiseren.

Wat denkt u bijvoorbeeld van een huis, die geleerd kan worden om zelfstandig:

  • de radiator uit te zetten in een kamer, omdat een raam open is gezet
  • een alarm af te geven, omdat rook van een barbecue de slaapkamer binnenkomt
  • het huis op te warmen, omdat een bewoner onderweg is naar huis
  • het licht aan te zetten, omdat het donker is en iemand de kamer betreedt
  • het licht uit te zetten, omdat er niemand meer in de kamer is
  • de voordeur te ontgrendelen, omdat een bewoner voor de deur staat
  • de planten water te geven, omdat de grond te droog is
En dit is nog maar een kleine greep uit de vele mogelijkheden!

Met de basis infrastructuur kan een maatwerk oplossing worden aangeboden, die naadloos aansluit op de behoefte van de bewoners. Voor dit systeem hanteren wij het “less is more” principe: Het systeem zal fysiek zo min mogelijk aanwezig zijn (verborgen in wandcontactdozen en in de meterkast). Alleen de meest noodzakelijke funkties zullen zichtbaar zijn. Standaard wordt elke kamer uitgerust met een klein bedieningspaneel op de plek van de lichtschakelaar om lokaal de kamer te bedienen. Het tekort aan fysieke bediening zal echter ruimschoots worden goedgemaakt met behulp van virtuele bediening in de vorm van een progressive webapp (PWA). Deze draait in een Chrome browser op je smartphone, tablet en PC. Je hoeft hier dus geen software voor te installeren en bent direkt in staat om het huis te bedienen.





Doordat de smarthome naadloos is geintegreerd met de gezinsman cloudservers (door gebruik te maken van dezelfde data distributie technieken, die ook door de NATO landen worden gebruikt om intelligence data te delen), is het ook mogelijk om het huis op elke plek op de wereld, via het internet te bekijken en te bedienen zonder maar ook een poort open te zetten op de router. Dit is dus extra veilig.

Wij bieden deze oplossing aan als een service. Dit betekent dat je geen apparaten bij ons koopt, maar een kant-en-klare dienst inclusief onderhoud.

Smarthome plan
Prachtig, dat is precies wat ik wil! Ik ga binnenkort een huis (ver)bouwen, hoe nu verder?

De installateur van uw woning zal een elektriciteitsplan hebben opgesteld. Hierin staat o.a. hoe de 220V leidingen lopen en waar de stopcontacten en schakelaars geplaatst zullen worden. Wij zullen daar een aanvulling op geven in de vorm van een smarthome-plan.

Onderdelen van het smarthome-plan zullen o.a. zijn:

  • de installatie van de sensorische inputs/motorische outputs
  • de installatie van het bedraad netwerk
  • de installatie van de Linda's
  • de installatie van Sofia
  • de installatie van Hans

Maatwerk oplossingen
Standaard zullen we de woning, naast deze basis infrastructuur, voorzien van functies als lichtschakelaars, deur- en raamsensoren en thermische radiatoren.
De aangelegde basis infrastructuur is uitermate schaalbaar en dat maakt het mogelijk om extra, op maat gemaakte, funkties toe te voegen. Wij gaan met u om de tafel zitten om uw persoonlijke smarthome wensen te bespreken en hoe we deze in de aangelegde infrastuctuur kunnen realiseren.


Meegroeien
In de loop van de tijd zullen uw behoeften anders worden. De architectuur van de smarthome is gelukkig dusdanig opgezet, dat het vrij éénvoudig om de smarthome in de toekomst mee te laten groeien met de veranderende behoefte van zijn bewoners.