PREFABBRICATI E DOMOTICA SU SECOND LIFE: CREAZIONE DI UN KIT DI SVILUPPO

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1 ALMA MATER STUDIORUM - UNIVERSITA' DI BOLOGNA SEDE DI CESENA FACOLTA' DI SCIENZE MATEMATICHE, FISICHE E NATURALI CORSO DI LAUREA IN SCIENZE DELL'INFORMAZIONE PREFABBRICATI E DOMOTICA SU SECOND LIFE: CREAZIONE DI UN KIT DI SVILUPPO Relazione finale in: INTELLIGENZA ARTIFICIALE Relatore: Prof. Giorgio Casadei Presentata da: Fabio Testi Correlatore: Dr. Stefano Cacciaguerra Sessione III Anno Accademico 2006/2007

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3 Indice Indice INDICE...I 1 INTRODUZIONE SCENARIO CONTRIBUTO DELLA TESI DESCRIZIONE DEI CONTENUTI STATO DELL ARTE REALTÀ E MONDI VIRTUALI SECOND LIFE PREFABBRICATI LA DOMOTICA Gestione dell ambiente Gestione degli apparecchi domestici Comunicazione ed informazione Sicurezza PROGETTAZIONE KIT DI PREFABBRICATI KIT DI SCRIPT PER LA DOMOTICA COSTRUIRE IN SECOND LIFE Primitive (prim) MegaPrim Sculpted Prims e Sculpted Maps Grid Unit e Ruler Mode Grid Unit Ruler Mode Link di Prim Dove costruire Le SandBox Comprare un terreno Come costruire IL LINDEN SCRIPT LANGUAGE (LSL) Le variabili Gli stati Le costanti...46 I

4 Indice Gli eventi Le funzioni I controlli di flusso IMPLEMENTAZIONE COSTRUZIONE DI PREFABBRICATI CREAZIONE DI SCRIPT PER LA DOMOTICA HVAC Lighting Audio Video Security Antifurti Antifurto suono Antifurto IM Antifurto Porte di sicurezza Porta gruppo Porta domanda-risposta Porta blacklist Comunicazioni GUIDA ALL UTILIZZO I PREFABBRICATI LA DOMOTICA Luci Audio Antifurti Porta domanda-risposta Porta blacklist Posizionamento dei sensori CONCLUSIONI E SVILUPPI FUTURI CONCLUSIONI SVILUPPI FUTURI BIBLIOGRAFIA II

5 Introduzione 1 Introduzione 1.1 Scenario Ultimamente il rapido sviluppo delle telecomunicazioni, dell informatica e dell elettronica ha portato a cambiamenti sostanziali nella vita di tutti i giorni. Quello che dieci anni fa sembrava fantascienza, oggi è realizzabile a costi non esageratamente eccessivi. La tecnologia d oggi copre moltissimi campi, dal settore lavorativo a quello del divertimento e del comfort. Di quest ultimo, in particolare, fa parte il settore domotico. La domotica, detta anche in inglese home automation, è la scienza che si occupa di studiare le tecnologie atte a migliorare la qualità della vita nella casa grazie all automazione ed il controllo di tutti i processi ripetitivi. Si tratta quindi di un insieme di applicazioni tecnologiche che possono essere installate nella propria abitazione. Queste applicazioni non servono solamente a migliorare la qualità della vita, ma garantiscono anche maggiore sicurezza e risparmio energetico. L installazione di tutte queste nuove tecnologie in una casa richiede una fase di studio e progettazione sulle principali problematiche che si possono incontrare nella realizzazione di un impianto domotico. Spesso per la progettazione di sistemi complessi vengono utilizzati software di simulazione che consentono di riprodurre la realtà. Questo consente di analizzare dinamicamente il comportamento del sistema creato, valutare 1

6 Introduzione situazioni ritenute particolarmente critiche, validare scelte progettuali, confrontare soluzioni alternative. Quando si riproduce la realtà, si crea una realtà virtuale. Le incredibili possibilità della realtà virtuale permettono di ricreare mondi e oggetti che sono la trasposizione digitale di ambienti reali o di fantasia. Il mondo virtuale di Second Life è uno tra i più famosi e utilizzati mondi virtuali presenti sul web. Il motto di Second Life, Your World, Your Imagination, è molto importante perché esprime che tutto quello che puoi immaginare, su Second Life lo puoi fare. Inoltre, Second Life è social environment, è possibile cioè la collaborazione tra più utenti a una qualsiasi attività. Second Life è un mondo virtuale tridimensionale on-line di proprietà della società americana Linden Lab. Il sistema fornisce ai suoi utenti gli strumenti per aggiungere al mondo nuovi contenuti grafici. I residenti hanno il diritto di proprietà sulle loro creazioni digitali e possono venderle, comprarle e scambiarle con gli altri abitanti. Tutti gli oggetti possono essere animati e predisposti per interagire attivamente con gli utenti. Per far questo in Second Life è presente un linguaggio di programmazione: il Linden Scripting Language (LSL) il quale è molto simile al linguaggio di programmazione C. 1.2 Contributo della tesi La realizzazione di infrastrutture domotiche dovrebbe migliorare la qualità della vita di domani. Diventa perciò necessario uno strumento per lo studio e l analisi di tali infrastrutture. Per realizzare questo strumento, risulta conveniente utilizzare un ambiente virtuale che consenta di fare tutte le simulazioni e gli studi che si vogliono. Lo scopo di questa tesi è quindi, la realizzazione di un kit di sviluppo per la creazione di oggetti prefabbricati e un kit di algoritmi che implementino la domotica sul mondo virtuale di Second Life. 2

7 Introduzione È stato scelto Second Life perché è un ambiente virtuale che ben si presta a questo scopo. Infatti, Second Life ha gli strumenti per costruire oggetti 3D e dispone di un proprio linguaggio di programmazione: il Linden Script Language. Questo kit permetterà ai futuri studenti di costruire edifici prefabbricati semplicemente assemblando vari elementi. Inoltre, utilizzando il kit di script delle applicazioni domotiche si potranno rendere queste infrastrutture automatiche, sperimentando varie situazioni e analizzandone vantaggi e svantaggi. 1.3 Descrizione dei contenuti La tesi è così suddivisa: Nel secondo capitolo vengono introdotti i concetti di realtà virtuale e di mondo virtuale. In particolare viene analizzato il mondo virtuale di Second Life valutandone pregi e difetti. Vengono inoltre esposti i concetti di prefabbricato e di domotica. Nel terzo capitolo vengono esposti e analizzati gli obiettivi che si vogliono realizzare. Viene illustrato come costruire oggetti e come creare script con il linguaggio di programmazione presente in Second Life. Nel quarto capitolo viene illustrato come si sono realizzati il kit di prefabbricati e il kit di script per le applicazioni domotiche. Vengono spiegati gli standard adottati per la costruzione di prefabbricati e le tecniche utilizzate negli script creati con rispettivi vantaggi/svantaggi. Nel quinto capitolo viene illustrato come utilizzare il kit di prefabbricati e come utilizzare gli script creati. In particolare, viene spiegato come impartire i comandi riguardanti le applicazioni domotiche. 3

8 4 Introduzione

9 Stato dell arte 2 Stato dell arte In questo capitolo verranno introdotti i vantaggi e gli svantaggi della realtà virtuale, illustrando in particolare il mondo virtuale di Second Life. Verranno inoltre esposti i concetti di prefabbricato e domotica. 2.1 Realtà e mondi virtuali Figura 2.1: Visione di realtà virtuale Il termine realtà virtuale è il termine utilizzato per indicare una realtà simulata, creata attraverso l uso del computer [REA08]. Anche se la realtà virtuale potrebbe essere costituita attraverso un sistema totalmente immersivo in cui tutti i sensi umani possono essere utilizzati, attualmente il termine è applicato in pratica a qualsiasi tipo di simulazione virtuale, dai videogiochi che vengono visualizzati su un normale schermo, alle 5

10 Stato dell arte applicazioni che richiedono l uso degli appositi guanti muniti di sensori ed infine all esplorazione del web. La realtà virtuale, per sua stessa definizione, simula il più realisticamente possibile la realtà effettiva. In pratica però, per problemi tecnologici (derivati soprattutto dalla limitata capacità di calcolo degli attuali sistemi informatici) non è ancora stato raggiunto un livello di realismo così elevato da rendere indistinguibile l ambiente simulato da quello reale. Al livello tecnologico attuale (2008), è ancora piuttosto semplice stabilire la differenza tra l esperienza in un ambiente reale e in uno virtuale: se infatti le immagini simulate stanno guadagnando un buon livello di fotorealismo, tuttavia altri sensi non vengono correttamente simulati come ad esempio olfatto, gusto e tatto. La quasi totalità di questi ambienti virtuali rimangono prevalentemente esperienze visive e sonore. La realtà virtuale immersiva secondo il livello tecnologico attuale potrà essere utilizzata da tutti grazie ad alcune periferiche: Visore : un casco o dei semplici occhiali in cui gli schermi vicini agli occhi annullano il mondo reale dalla visuale dell utente. Il visore può inoltre contenere dei sistemi per la rilevazione dei movimenti, in modo che girando la testa da un lato, ad esempio, si ottenga la stessa azione anche nell ambiente virtuale. Auricolari : trasferiscono i suoni all utente. Guanti : i guanti rimpiazzano mouse, tastiera, joystick, trackball e gli altri sistemi manuali di input. Possono essere utilizzati per i movimenti, per impartire comandi, digitare su tastiere virtuali, ecc. Cybertuta : una tuta che avvolge il corpo. Può avere molteplici utilizzi: può simulare il tatto flettendo su se stessa grazie al tessuto elastico, può realizzare una scansione tridimensionale del corpo dell utente e trasferirla nell ambiente virtuale. 6

11 Stato dell arte Figura 2.2: Esempio di cybertuta Queste periferiche vengono utilizzate da diverse categorie di utenti, tra cui i piloti di aerei che utilizzano questa tecnologia per prepararsi al volo e gli studenti delle facoltà di medicina che possono simulare interventi senza mettere a repentaglio la vita dei pazienti. Le incredibili possibilità della realtà virtuale permettono di ricreare mondi e oggetti che sono la trasposizione digitale di ambienti reali o di fantasia. Un mondo virtuale è un ambiente simulato dove gli utenti possono interagire attraverso i propri avatar [MON08]. Un avatar è la rappresentazione digitale di un utente e può essere ottenuto da un modello tridimensionale o ricavato da una foto. L espressione mondo virtuale solitamente è un ambiente 3D simile al mondo reale, con regole del mondo reale come gravità, topografia, locomozione, azioni in tempo reale, e comunicazione. È un tipo di mondo alternativo concepito per fornire una forma differente di intrattenimento sia online che offline. In origine il concetto di mondo virtuale è stato sfruttato essenzialmente a fine d intrattenimento, per la creazione di giochi di ruolo multiutente o di esperimenti sociologici. Ad esempio la realizzazione di città virtuali in cui chiunque poteva entrare e compiere azioni caratteristiche della vita quotidiana. Molto spesso, gli utenti di questo tipo di mondi hanno la possibilità di 7

12 Stato dell arte espanderli e di creare nuove regioni, in cui poi gli altri utenti potranno entrare e interagire. A questo tipo di realtà virtuale si è andato affiancando negli ultimi anni un diverso uso della possibilità di simulare luoghi reali: quello di ricreare a distanza ambienti reali o realistici, per gli usi più disparati. Sono nate così le prime biblioteche virtuali, le riproduzioni di musei e luoghi storici, ma anche i primi supermercati interattivi, in cui l utente percorre una galleria di negozi infilando gli acquisti nel proprio carrello. La differenza sostanziale che c è tra il mondo reale e quello virtuale è che quest ultimo è senza limiti e confini. Tramite i mondi virtuali è possibile costruire una realtà come un opera d arte che ha origine da un idea o da un progetto. La ricostruzione e la simulazione della realtà permettono di sperimentare situazioni e soluzioni che stimolando le relazioni sociali producono innovazione e progresso. In origine, quindici anni fa, quando ancora non si parlava di multimedialità, i primi mondi virtuali erano interamente testuali (MUD: Multiple User Dungeon), si trattava solitamente di avventure modificate per poter essere utilizzate da più utenti contemporaneamente. Questi mondi interattivi vengono chiamati di primo tipo. I mondi del secondo tipo sono invece nati quando i computer sono diventati sufficientemente prestazionali da poter supportare il rendering di intere stanze simulate in tempo reale. È stato quindi possibile creare mondi di tipo grafico, in cui l utente si muove tramite mouse e tastiera e può realmente vedere, in maniera più o meno soddisfacente, gli oggetti che lo circondano. Negli anni passati sono nati numerosi mondi virtuali basati su Internet, che hanno iniziato a spostarsi dall obiettivo iniziale dell intrattenimento verso uno nuovo, che probabilmente estenderà la capacità degli attuali sistemi di collaborazione in tempo reale. I mondi virtuali oggi sfruttano il social networking e gli strumenti per la collaborazione online (integrando blog, homepage personali e talvolta 8

13 Stato dell arte funzionalità Voip), che li trasformano in strumenti incredibilmente utili per l edutainment e la collaborazione a distanza. Il termine edutainment deriva dalla fusione delle parole educational ed entertainment. Con questa espressione si indica una forma di intrattenimento finalizzata sia ad educare che a divertire [EDU08]. Per edutainment si intende un attività formativa rivolta a utenti adulti, studenti e insegnanti che prevede: l utilizzo della connessione in rete per l utilizzo dei materiali didattici e lo sviluppo di attività formative basate su una tecnologia specifica, detta "piattaforma tecnologica"; l impiego del computer come strumento principale per la partecipazione al percorso di apprendimento; un alto grado di indipendenza del percorso didattico da vincoli di presenza fisica o di orario specifico; il monitoraggio continuo del livello di apprendimento, sia attraverso il tracciamento del percorso che attraverso frequenti momenti di valutazione e autovalutazione; la valorizzazione di: multimedialità : effettiva integrazione tra diversi media per favorire una migliore comprensione dei contenuti; interattività con i materiali : per favorire percorsi di studio personalizzati e di ottimizzare l apprendimento; interazione umana : con i docenti/tutor e con gli altri studenti per favorire, tramite le tecnologie di comunicazione in rete, la creazione di contesti collettivi di apprendimento. L edutainment sfrutta le potenzialità rese disponibili da Internet per fornire formazione sincrona o asincrona agli utenti, che possono accedere ai contenuti dei corsi in qualsiasi momento e in ogni luogo in cui esista una connessione online. Questa caratteristica, unita alla tipologia di progettazione dei materiali didattici, porta a definire alcune forme di edutainment come soluzioni di insegnamento centrato sullo studente. 9

14 Stato dell arte Figura 2.3: Esempio di edutainment in un mondo virtuale Inoltre, molti dei più recenti mondi virtuali promuovono anche un nuovo modo di fare marketing di prodotti e contenuti integrando un supporto per l ecommerce. Il commercio elettronico o e-commerce consiste nella compravendita, nel marketing e nella fornitura di prodotti o servizi attraverso computer collegati in rete. Questa situazione sta progressivamente portando alla creazione di marketplace alternativi basati su Internet nei quali gli utenti mostrano e si scambiano prodotti mentre chattano. Alcuni tra i mondi virtuali più famosi presenti sul web sono: Second Life : Second Life è un ambiente 3D creativo ed altamente sofisticato. Gli avatar ad alta risoluzione sono pienamente personalizzabili e gli utenti possono acquistare nuovi accessori. I personaggi di Second Life hanno la possibilità di contribuire enormemente allo sviluppo del mondo virtuale. I residenti hanno il diritto di proprietà sulle loro creazioni digitali e possono venderle, comprarle e scambiarle con gli altri abitanti. Habbo Hotel : Habbo Hotel è un mondo virtuale che utilizza la metafora di un hotel completo perfino di anticamere e stanze degli ospiti virtuali. Le stanze degli ospiti possono essere arredate acquistando oggetti con i crediti Habbo. I crediti Habbo possono essere acquistati con vari tipi di valute reali in molte maniere (carta 10

15 Stato dell arte di credito, cellulare, carte prepagate). L accesso al mondo è gratuito. There : There dispone di luoghi esotici virtuali che gli utenti possono esplorare. Tutti gli avatar sono umani e possono essere personalizzati in vari modi sia nel viso che nella forma del corpo. Una delle attività preferite dei membri di There è la possibilità di vestire i loro personaggi con abiti personalizzati su misura, che possono essere acquistati in valuta locale. Weblo : Weblo è un mondo virtuale basato sul mondo reale. I membri possono guadagnare soldi veri possedendo repliche online di città, stati, proprietà famose e perfino domini su internet. I membri creano siti e vengono remunerati per la loro popolarità attraverso un sistema di internet advertising. I proprietari di città o nazioni possono guadagnare ulteriormente istituendo dazi per le transazioni che avvengono nei loro territori e vendendo le loro proprietà per trarne profitto. Kaneva : Kaneva è un mondo virtuale che permette agli utenti di interagire attraverso avatar tridimensionali. Oltre a permettere agli utenti la costruzione di ambienti personalizzati, Kaneva fornisce la capacità di condividere, commentare, entusiasmarsi, catalogare e cercare tra un vasto range di media inclusi video, blog, foto, musica/audio e giochi. Moove : L homepage di Moove evidenzia la costruzione di stanze e gli incontri romantici online come attività primaria per i visitatori. Gli avatar di Moove sono chiamati attori e si può scegliere fra umanoidi, animali e robot. I nuovi visitatori hanno a disposizione varie stanze e possono arredare in vario modo la propria casa virtuale. Ogni membro gestisce il proprio spazio, e questo permette una grande varietà di espressioni individuali. Cybertown : Cybertown è un mondo virtuale che ti permette di avere una casa 3D virtuale con una tua chat personale, una casella mail gratuita ed una bacheca messaggi. Puoi invitare i tuoi amici, 11

16 Stato dell arte chiacchierare e far festa. Gli shopping mall di Cybertown ed i mercatini delle pulci ti permettono di comprare, vendere o scambiare oggetti 3D per la tua casa virtuale. Playdo : Playdo è un mondo virtuale con varie funzionalità supplementari per costruire una comunità, incluso un editor di pagine web che permette agli utenti di creare la propria homepage personalizzata. Playdo non ha una economia basata su punti o merci, la socializzazione è il focus di questa community. Playdo include un interfaccia WAP che permette connessioni sociali fra cellulari. Active Worlds : L universo di Active Worlds è fatto di centinaia di migliaia di utenti che chattano e costruiscono ambienti di realtà virtuale 3D in milioni di chilometri quadrati di territorio virtuale. Gli utenti possono fare shopping online in un negozio 3D virtuale e chattare con i commessi mentre giocano a giochi interattivi 2D o 3D. Whyville : Whyville è un mondo virtuale educativo per bambini e teenager. Fondato inizialmente come supporto agli articoli settimanali scientifici ed educativi dell LATimes, Whyville impegna attivamente i suoi visitatori e li incoraggia a partecipare ad eventi educativi e divertenti che forniscono ai ragazzi esperienze pratiche su progetti scientifici. 12

17 Stato dell arte 2.2 Second Life Figura 2.4: Logo di Second Life È stato scelto Second Life perché è un mondo virtuale in cui l utente ha la possibilità di creare nuovi oggetti e personalizzarli a proprio piacimento. Second Life è un mondo virtuale tridimensionale on-line creato nel 2003 dalla società americana Linden Lab [SEC08]. Il sistema fornisce ai suoi utenti gli strumenti per aggiungere al mondo virtuale di Second Life nuovi contenuti grafici come oggetti, fondali, fisionomie dei personaggi, contenuti audiovisivi, ecc. Gli utenti hanno quindi libertà di costruire qualunque oggetto (sedie, automobili, case, ecc) che può essere poi venduto o scambiato con gli altri residenti utilizzando una valuta virtuale (il Linden Dollar). Questa moneta virtuale ha valore solamente su Second Life, ma può essere convertita in veri dollari americani dando vita a reali opportunità di business. Attualmente partecipano alla creazione del mondo di Second Life oltre utenti di tutto il mondo, e ciò che distingue Second Life dai normali giochi 3D on-line è che l intero mondo virtuale è creato dagli utenti stessi. Qualunque casa, palazzo, negozio, automobile che si trova nel mondo di Second Life è stata creata da una qualsiasi persona che non lavora alla Linden Lab. 13

18 Stato dell arte Figura 2.5: Edificio costruito in Second Life Per far questo Second Life mette a disposizione dell utente uno strumento per la creazione di figure solide, chiamate prim, che sono il cubo, la piramide, il cilindro, ecc. Tutti gli oggetti possono essere animati e predisposti per interagire attivamente con gli utenti. È possibile fare in modo che si muovano o che cambino le loro caratteristiche in seguito ad un contatto con un avatar. Per far questo viene usato il linguaggio di programmazione Linden Scripting Language (LSL) il quale è molto simile al linguaggio C. Il mondo virtuale di Second Life è veramente enorme ma solo guardando la mappa ci si può accorgere veramente della sua vastità. 14

19 Stato dell arte Figura 2.6: Mappa di Second Life Come si vede in figura 2.6 su Second Life sono presenti miriadi di isole di cui alcune sono di proprietà di famose aziende di vestiario, automobili, elettronica, ecc. come ad esempio Reebok, Mercedes, Sony. Spostarsi da un isola all altra o più in generale da un luogo ad un altro è molto semplice. Second Life mette a disposizione dell utente un sistema di teletrasporto gratuito e molto facile da usare. La comunicazione con altre persone nel mondo virtuale può essere effettuata via chat, instant message (IM) e chat vocale. Essendo un mondo virtuale 3D, la comunicazione tramite chat viene inoltre arricchita dalla comunicazione visiva. Per esaltare il concetto di comunicazione gestuale e visiva gli avatar possiedono una serie di animation : sequenze animate con cui si possono esprimere stati d animo come gioia o tristezza e compiere delle azioni predefinite come salutare o ballare. Gli incontri tra personaggi all interno del gioco si configurano quindi come reali discussioni tra esseri umani. 15

20 Stato dell arte Gli abitanti vengono rappresentati tramite degli avatar. L avatar è il proprio alter-ego virtuale, la propria rappresentazione o immagine nel mondo virtuale. In pratica è il modo in cui una persona si propone agli altri utenti e come questi la percepiscono. Solitamente hanno l aspetto di una persona ma possono avere anche le sembianze di animali o oggetti. È possibile scegliere tra tanti tipi di avatar il personaggio che meglio si avvicina e si adatta alla propria personalità. L avatar è personalizzabile in maniera praticamente illimitata. Può essere cambiata in sostanza tutta la fisionomia del corpo, dall altezza al colore degli occhi raggiungendo alti livelli di somiglianza con l utente reale (figura 2.7). Accedere a Second Life è molto semplice: è sufficiente creare un account (gratuito) e scaricare il client (gratuito) dal sito ufficiale. L account gratuito esclude però la possibilità di acquistare aree di terreno all interno del gioco, per la quale è necessario avere un premium account. Infatti, per acquistare un terreno (land) o per acquistare Linden Dollar spendendo dollari americani è necessario sottoscrivere un premium account (pagamento di un abbonamento mensile) che da il totale potere all utente di comprare terreni in vendita. Come già detto il cambio può essere fatto solo con il dollaro americano e non con euro o altra moneta. Attualmente 1 Linden Dollar vale 285 dollari americani, ma il valore di cambio varia a seconda dell economia americana. Figura 2.7: Confronto reale e virtuale 16

21 Stato dell arte L abilità di progettare e rivendere contenuti 3D consente di guadagnare Linden dollar che possono essere cambiati con denaro reale. Questo permette addirittura di creare un reale business all interno di Second Life. Second life si presenta agli occhi delle aziende di tutto il mondo come uno straordinario strumento di marketing, infatti, sono già presenti aziende come: Adidas, Reebok, Vodafone, Mazda, BMW, Mercedes, General Motors, Apple, Microsoft, Dolce & Gabbana, Gucci, Prada, Gabetti, Cisco Systems, Reuters, e molti altri stanno per arrivare. Su Second Life come nel mondo reale è possibile visitare ad esempio un negozio di vestiario e comprare la maglietta o il paio di jeans che ci piacciono per poterli indossare. Second Life non viene solamente utilizzato per pubblicità ma talvolta vengono organizzati anche eventi virtuali come conferenze, concerti, incontri, ecc. Ad esempio su Second Life si è assistito al concerto degli U2, alla conferenza stampa del ministro Di Pietro, al concerto in diretta di Irene Grandi. Lo strumento di costruzione di Second Life permette di creare delle primitive che possono essere utilizzate per la costruzione di edifici, più in particolare per la costruzione di prefabbricati. Inoltre, grazie al linguaggio di programmazione di Second Life è possibile introdurre degli script per l'automatizzazione e la reazione passiva di questi edifici (domotica). 2.3 Prefabbricati La parola prefabbricato indica un elemento costruttivo che viene realizzato precedentemente, in stabilimento, e poi montato o assemblato con altri elementi nel luogo in cui verrà utilizzato [PRE08]. La tecnica della prefabbricazione è usata nella costruzione di edifici, di navi, di aerei, di automobili e qualsiasi tipo di veicolo o macchina dove elementi precedentemente assemblati vengono poi sottoposti al montaggio finale. In questo progetto, ci occuperemo di prefabbricati in ambito edilizio, ossia di prefabbricati che riguardino costruzioni di edifici. 17

22 Stato dell arte Sempre in ambito edilizio nella categoria dei prefabbricati si può trovare la modular home (figura 2.9). Le modular home (case modulari) sono case divise in più moduli che vengono prefabbricati in uno stabilimento e poi portati sul luogo di costruzione dove vengono montati. Questi moduli sono indipendenti ma di solito vengono assemblati con altri moduli per ottenere un vero e proprio condominio. Il metodo convenzionale di costruzione di una casa consiste nel trasporto delle materie prime, come mattoni, cemento, sabbia, legno nel sito di costruzione. La costruzione avviene sul luogo e i tempi per la conclusione del lavoro sono spesso assai longevi. Utilizzando invece materiali prefabbricati le materie prime rimangono in fabbrica dove vengono in parte assemblate e successivamente vengono consegnate nel cantiere dove avverrà il montaggio finale. Questo metodo risulta più economico e veloce rispetto al tradizionale. Quando si parla di prefabbricati, non si intendono solo elementi strutturali, come travi, solai, pilastri, pannelli portanti ma anche elementi non strutturali (come facciate, tegole, ringhiere, pannelli non portanti, ecc.). Infatti, come si vede in figura 2.8, l azienda costruttrice di prefabbricati arriva sul posto direttamente con le mura costruite e pronte al montaggio. Figura 2.8: Parete prefabbricata 18

23 Stato dell arte Figura 2.9: Esempio di Modular Home 2.4 La domotica La domotica, detta anche in inglese home automation, è la scienza che si occupa di studiare le tecnologie atte a migliorare la qualità della vita nella casa grazie all automazione ed il controllo di processi ripetitivi oppure poco performanti e all integrazione dei sistemi [DOM08]. Il termine domotica è un neologismo derivato dal francese domotique, a sua volta contrazione della parola latina domus, che significa casa unita al sostantivo automatica, quindi significa scienza dell automazione delle abitazioni. Ha dunque come oggetto di studio privilegiato proprio l automazione della casa. Serve quindi a soddisfare tutte quelle esigenze, già in parte richieste alla normale dotazione domestica, che un utente si aspetta dalla propria casa. Ad oggi molti sistemi elettronici differenti sono utilizzati in maniera corrente nello spazio abitato, adempiendo ognuno a funzioni ben specifiche: il riscaldamento, l illuminazione, la telefonia, le installazioni audio, la televisione, il videoregistratore, il citofono, i sistemi d allarme, ecc. Come già spiegato, quando tutte queste funzionalità sono completate da mezzi d informazione e sono integrate attraverso un unico sistema di gestione globale, si parla di domotica. 19

24 Stato dell arte Un sistema di home automation coordina i vari impianti presenti nell edificio con lo scopo sia di gestirli tutti omogeneamente da una o più stazioni di supervisione, ma anche di farli interagire ed aumentarne le prestazioni. In specifico si parla di integrazione impiantistica quando vi è l eliminazione della separazione fra i diversi tipi di impianto installati in un edificio e la riorganizzazione in un unico sistema impiantistico multifunzione, gestito come un sistema programmabile capace di controllare, coordinare e comandare le singole funzioni. La domotica trova le sue radici negli anni settanta quando cominciarono ad essere studiati e realizzati i primi progetti che permettevano l interconnessione di alcuni sistemi come l impianto di illuminazione e quello di sicurezza. La tecnologia odierna rende più facile accettare l introduzione di una nuova automazione all'interno delle nostre case, dove dispositivi di vario tipo potranno colloquiare tra loro, utilizzando probabilmente gli stessi paradigmi che regolano internet e divenendo così visibili ai propri utenti dai luoghi di lavoro, di vacanza, o magari dall estero. I campi di applicazione della domotica riguardano tutte le funzionalità domestiche e vanno dall home networking, ai servizi tesi al risparmio energetico, fino al well-being (benessere e salute). Per home network si intende indicare un ambito vasto in cui sono presenti e interagiscono l informazione e la comunicazione, l intrattenimento in generale, l automazione, il confort, la sicurezza, il controllo della casa. Il mondo relativo alla salute ed al benessere della persona nell abitazione, parte dalla premessa ergonomica di costruire una casa intelligente in grado di soddisfare i bisogni umani di base. In questa categoria rientrano i servizi legati alla salute in generale, all alimentazione ed alle soluzioni per disabili e anziani. La domotica quindi si occupa di: migliorare la qualità della vita; migliorare la sicurezza sotto tutti i punti di vista; risparmiare energia; semplificare la progettazione, l installazione, la manutenzione e l utilizzo della tecnologia; ridurre i costi di gestione; 20