Sistemi domotici user-friendly attraverso l utilizzo di dispositivi di illuminazione efficienti ed intelligenti

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1 Sistemi domotici user-friendly attraverso l utilizzo di dispositivi di illuminazione efficienti ed intelligenti Sara Padovani Centro Ricerche Plast-optica S.p.A.

2 Centro ricerche Plast-optica Il CRP (Centro Ricerche Plast-Optica) è un azienda del gruppo Automotive Lighting. E stata fondata nel giugno del 2002, grazie alla collaborazione del Centro Ricerche FIAT (CRF), dell Automotive Lighting Rear Lamps Italia e dell Agemont (Agenzia per lo sviluppo della montagna del Friuli Venezia Giulia). CRP conduce attività di ricerca nei seguenti settori : ottica, illuminazione e sistemi di segnalazione tecnologie di processo per l elettronica stampaggio ad iniezione delle materie plastiche La Missione: Fornire innovazione, supporto e consulenza a Magneti Marelli e Automotive Lighting Fornire innovazione, supporto e consulenza alle imprese Divenire un punto di riferimento tra i centri di ricerca a livello europeo

3 Finanziamento Il Progetto è stato finanziato tramite il programma POR FESR Friuli Venezia Giulia ASSE 1 INNOVAZIONE, RICERCA, TRASFERIMENTO TECNOLOGICO E IMPRENDITORIALITÀ Attività 1.1.b SOSTEGNO AI PROGETTI DI RICERCA INDUSTRIALE AD ELEVATO IMPATTO SISTEMICO PER IL RAFFORZAMENTO DELLE RETI DELLA RICERCA E DELL'INNOVAZIONE E DEI DISTRETTI TECNOLOGICI DELL'INNOVAZIONE SETTORE DOMOTICA Sistemi domotici user-friendly attraverso l utilizzo di dispositivi di illuminazione efficienti ed intelligenti Inizio attività progettuali : 11/10/2010 Durata : 24 mesi Costo Totale : 2 Milioni di euro Finanziamento : 1,49 Milioni di euro ( Contributo EC 364 K euro; Contributo nazionale 781 K euro; Contributo regionale : 342 K euro )

4 Partenariato Lead Partner - Ricerca & Sviluppo Centro Ricerche Plast-Optica s.p.a. Referente : Ivan Riolino Ricerca & Sviluppo Sincrotrone Trieste s.c.p.a. Referente : Alessandro Fraleoni Morgera PMI Atena FVG s.r.l. Referente : Marco Marangone PMI SIPRO Sistemi Integrati per L innovazione di Processo s.r.l. Referente : Paolo Lucchini Grande impresa Electrolux Italia s.p.a. Referente : Claudio Cenedese PMI Marmax s.r.l. Referente : Massimiliano Zanzero Ricerca & Sviluppo Università degli studi di Udine Dipartimento ing. Elettrica, Gestionale e Meccanica Referente : Antonio Abramo Coordinamento & Diffusione Polo Tecnologico di Pordenone s.c.p.a. Referente : Alberto Morassutti

5 Obiettivo principale del progetto Numerose ricerche hanno dimostrato la potenzialità delle tecnologie della domotica di incrementare consistentemente la qualità della vita delle persone anziane ma all atto pratico queste tecnologie non si sono rivelate efficaci in tal senso a causa della scarsa usabilità e a causa dell implementazione di funzioni non rispondenti alle esigenze degli utenti. Il progetto Easyhome si propone di sviluppare un sistema domotico che, tramite l uso funzionale della luce e mediante interfacce semplificate, permetta di offrire servizi volti a promuovere il benessere dell utente, garantendo semplicità di utilizzo e fruibilità delle funzioni offerte da parte di tutte le categorie d utente, in particolar modo dalle persone anziane. LUCE IN TERMINI FUNZIONALI COME FONTE DI ILLUMINAZIONE E MEZZO DI INTERAZIONE CON IL SISTEMA STESSO ATTENZIONE NEI RIGUARDI DELLA PERSONA

6 Architettura del sistema ILLUMINAZIONE CON FUNZIONALITA DINAMICHE SISTEMA DI ILLUMINAZIONE ELETTRODOMESTICO LUCE RETE DI COMUNICAZIONE INTERFACCE SEMPLIFICATE SUPERFICI FOTOSENSIBILI PER COMUNICAZIONE GESTUALE DISPOSITIVI DI CONTROLLO A DISTANZA

7 Rete di comunicazione domestica Il sistema di comunicazione è stato ideato per garantire : Adozione di architetture di tipo Open e Standard Selezione di Mezzi di comunicazione con impatto minimo sulla struttura dell edificio Facilità di installazione Sistema modulare, espandibile e aggiornabile La rete è stata strutturata su due livelli : Livello di rete di controllo su due protocolli di comunicazione Powerline (Konnex) e in radiofrequenza (Zigbee) Livello di rete dati ad alta velocità su diversi mezzi fisici SIPRO SISTEMI INTEGRATI PER L INNOVAZIONE DI PROCESSO

8 Localizzazione all interno dell ambiente domestico E previsto lo sviluppo, da parte di Università di Udine, una metodologia di localizzazione affidabile, completamente accessibile a dispositivi di terze parti, e quindi in grado di rendere il sistema domotico Easyhome estremamente flessibile. Il sistema di localizzazione costituisce la base per l implementazione di servizi di tipo context aware. UTENTE = NODO MOBILE UNIVERSITA DI UDINE - DIEGM

9 Punti chiave del progetto INTERFACCE USER-FRIENDLY DISPOSITIVI DI CONTROLLO A DISTANZA DISPOSITIVI DI CONTROLLO DI PROSSIMITA LUCE COME ELEMENTO FUNZIONALE D D INTERAZIONE

10 Interfacce semplificate UTENTE-SISTEMA DOMOTICO Le interfacce di programmazione, uso e manutenzione sono state realizzate su base HTML5, in modo da essere prontamente visualizzabili su qualunque dispositivo e sono state ideate in modo da scalare facilmente a seconda del livello di complessità, adattandosi alle capacità dello specifico utente. AD UN LIVELLO DI COMPLESSITA MAGGIORE, L INTERFACCIA E IN GRADO DI GESTIRE FINO A 64 VOCI DI MENU, MANTENENDO UN IMPOSTAZIONE MOLTO CHIARA E COMPRENSIBILE UNIVERSITA DI UDINE - DIEGM

11 Interfacce semplificate UTENTE-SISTEMA DOMOTICO DISPOSITIVI DI CONTROLLO A DISTANZA Le attività di R&D di Marmax riguardano lo sviluppo di dispositivi di controllo a distanza per favorire l accesso alle funzionalità del sistema tramite un sistema ergonomico e semplice da utilizzare per un utente anziano. L idea è quella di fornire una periferica d accesso alle funzionalità del sistema che sia familiare all utente quanto un telecomando per apparecchi televisivi. Attenzione della ricerca su: puntatore laser sistema di riconoscimento gestuale ARCHITETTURA SISTEMA PUNTATORE LASER MarMax

12 Interfacce semplificate UTENTE-SISTEMA DOMOTICO DISPOSITIVI DI CONTROLLO DI PROSSIMITA L attività di Sincrotrone Trieste è focalizzata sullo sviluppo di strisce fotosensibili basate su materiali organici semiconduttori per realizzare un dispositivo in grado di rilevare comandi di tipo gestuale. Questa interfaccia fisica gesturale, di immediata comprensione per ogni categoria d utente, consentirà di semplificare l interazione con il sistema domotico. Strisce fotosensibili da incorporare nelle pareti della casa, sulle porte o sulle superfici degli elettrodomestici per rilevare segnali di tipo gestuale che attivino dispositivi come luci, elettrodomestici, apparecchiature elettroniche. Sviluppo basato su materiali organici semiconduttori, che verranno utilizzati per la fabbricazione di OLEDs organici e fotodiodi organici OPDs, attraverso una tecnica di printing su substrati rigidi o flessibili (dispositivo conformabile). Sincrotrone Trieste

13 Interfacce semplificate UTENTE-SISTEMA DOMOTICO DISPOSITIVI DI CONTROLLO DI PROSSIMITA DEFINIZIONE DELLO SCHEMA DI FUNZIONAMENTO Fotodiodo organico OTTIMIZZAZIONE DELLA STRUTTURA MOLECOLARE REALIZZAZIONE PRIMI PROTOTIPI PER TEST CARATTERIZZAZIONE PROPRIETA ELETTRONICHE OPD Spray coating Tempi di risposta medi (Luce/Ombra) a seguito ombreggiamento di circa 1-2 secondi Sincrotrone Trieste

14 Punti chiave del progetto INTERFACCE USER-FRIENDLY DISPOSITIVI DI CONTROLLO A DISTANZA DISPOSITIVI DI CONTROLLO DI PROSSIMITA LUCE COME ELEMENTO FUNZIONALE D D INTERAZIONE DISPOSITIVI DI ILLUMINAZIONE CON FUNZIONALITA DINAMICHE SEGNALAZIONE INTELLIGENTE COMUNICAZIONE ELETTRODOMESTICI CON CODICE COLORE

15 Concept di dispositivo illuminotecnico per sistema domotico LUCE FUNZIONALE Intesa come luce operativa le cui specifiche sono regolate dalla normativa che definisce le luminosità minime, l angolo di uscita della luce al fine di non abbagliare, a seconda del tipo di stanza e delle attività che in essa è prevedibile siano svolte LUCE INFORMATIVA E la luce più peculiare al progetto Easyhome, ovverosia quella che trasmette informazioni inerenti le dinamiche domestiche (allarmi, fine attività ecc) ATENA FVG LUCE EMOZIONALE Armonizzandosi al ritmo circadiano, questa luce contribuisce al benessere dell habitat domestico. Il colore della luce muta assecondando i naturali cicli veglia/sonno. CENTRO RICERCHE PLAST-OPTICA

16 Sistemi di illuminazione a LED con funzionalità dinamiche L illuminazione dinamica prende spunto dalla natura e dall alternarsi dell intensità e della temperatura di colore della luce al variare della fascia oraria e della stagione. Funzionalità dinamiche Sistema di illuminazione adattativo con funzionalità dinamiche: variazione dell intensità luminosa in funzione della luminosità ambiente, della fascia oraria e delle presenza di persone variazione della cromaticità dell illuminazione in funzione delle richieste dell utente (cromoterapia), configurazioni luminose reimpostate (luminosità, colore, zone illuminate) e permutabili in funzione delle richieste dell utente, accensione automatica al passaggio e in funzione della presenza negli ambienti. CENTRO RICERCHE PLAST-OPTICA Atena FVG

17 Sistemi di illuminazione a LED con funzionalità dinamiche Funzionalità dinamiche: benefici sull uomo VARIAZIONE DELL INTENSITÀ LUMINOSA: Tutte le funzioni dell organismo umano sono influenzate dai ritmi luminosi. Esistono dei ricettori sensibili alla luce visibile che stimolano la produzione di due ormoni: la melatonina e il cortisolo, che regolano i ritmi biologici VARIAZIONE DELLE TEMPERATURA DI COLORE: La luce bianca calda (3000 K) favorisce il rilassamento e accentua il senso di benessere, mentre la luce bianca diurna (5600 K, fredda) stimola ed energizza l organismo umano CENTRO RICERCHE PLAST-OPTICA Atena FVG

18 Sistemi di illuminazione a LED con funzionalità dinamiche Regolazione automatica intensità e cromaticità in funzione dei livelli impostati e di quelli rilevati dai sensori integrati (luminosità, colore) Attivazione automatica con sensore di movimento integrato, o manuale attraverso le interfacce di controllo (puntatore, striscia fotosensibile, interfaccia utente) Interfaccia di comunicazione per il collegamento alla rete domestica mediante powerline gestione basata su scenari segnalazione di malfunzionamento di elettrodomestici funzionalità context aware basata sulle informazione provenienti dal sistema di localizzazione CENTRO RICERCHE PLAST-OPTICA

19 Sistemi di illuminazione a LED con funzionalità dinamiche FARETTI A CROMATICITA VARIABILE Tecnologia Chip On Board (COB) Deposizione fosfori: Volume Coating & Chip Coating Substrato IMS 4 chip da 1 W: blu con fosfori, rosso, giallo e verde CENTRO RICERCHE PLAST-OPTICA

20 Segnalazione Al fine di migliorare la scurezza domestica si vuole introdurre un sistema di marcatura degli ostacoli intelligente in grado cioè di attivarsi autonomamente in presenza dell utente ed in scarse condizioni di illuminamento. Sistemi di illuminazione a LED con sensoristica integrata basati su: guide di luce light curtains CENTRO RICERCHE PLAST-OPTICA

21 Elettrodomestici e la luce Utilizzo della luce come mezzo per: Migliorare la usability (es. interazione guidata) soprattutto per utenti anziani e/o affetti da disabilità di tipo cognitivo Comunicare informazioni di stato e processo in modalità quasi subliminale Integrare il design estetico con effetti in grado d interagire con la sfera emozionale dell utente Utilizzo della luce UV generata con dispositivi a stato solido per realizzare funzionalità battericide e batteriostatiche di superfici e liquidi (lavatrici, lavastoviglie, frigoriferi) ELECTOLUX ITALIA CENTRO RICERCHE PLAST-OPTICA

22 Dimostratore del sistema EASYHOME L università di Udine ha avviato le attività inerenti la realizzazione e gestione delle unità abitative atte ad ospitare il dimostratore del sistema domotico. In particolare, si è scelto di utilizzare dei container marittimi esausti. Il progetto architettonico è stato pensato all insegna della sostenibilità e, in relazione ai livelli di comfort, ergonomia e ad aspetti quali la modularità delle unità abitative ottenibile grazie a questo approccio, può considerarsi un intervento innovativo in sé. Il dimostratore sarà installato presso l Università di Udine. UNIVERSITA DI UDINE - DIEGM

23 Sistemi domotici user-friendly attraverso l utilizzo di dispositivi di illuminazione efficienti ed intelligenti Sara Padovani Centro Ricerche Plast-Optica Via Jacopo Linussio AMARO (UD) - Web site:

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