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1 La Domotica Progetto Play Energy una realtà da conoscere I.C. Diso Plesso Marittima Classe III C a.s. 2013/14 Referente: PROF. Marra Antonio

2 Cos è la domotica? La domotica, dall'unione delle parole domus (che in latino significa "casa") + robotica, è la scienza interdisciplinare che si occupa dello studio delle tecnologie atte a migliorare la qualità della vita nella casa e più in generale negli ambienti antropizzati. Questa area fortemente interdisciplinare richiede l'apporto di molte tecnologie e professionalità, tra le quali ingegneria edile, ingegneria energetica,automazione, elettrotecnica, elettroni ca, telecomunicazioni ed informatica.

3 Ingegneria Energetica Ingegneria Edile Automazione Telecomunicazioni Elettronica Elettrotecnica Informatica

4 La domotica nasce allo scopo di studiare, trovare strumenti e strategie per: migliorare la qualità della vita; migliorare la sicurezza; semplificare la progettazione, l'installazione e la manutenzione ridurre i costi di gestione; convertire i vecchi ambienti e i vecchi impianti. La domotica svolge un ruolo importante nel rendere intelligenti apparecchiature, impianti e sistemi.

5 La casa intelligente La casa intelligente può essere controllata dall'utilizzatore tramite opportune interfacce utente (come pulsanti, telecomandi,touch screen, tastiere, riconoscimento vocale), che realizzano il contatto (invio di comandi e ricezione informazioni) con il sistema intelligente di controllo, basato su un'unità computerizzata centrale. I diversi componenti del sistema sono connessi tra di loro e con il sistema di controllo.

6 Caratteristiche della domotica Semplicità: il sistema domotico è diretto ad un pubblico vasto e non professionale, per questo deve essere semplice da usare secondo modalità naturali, univoche e universalmente riconosciute Continuità di funzionamento: il sistema deve essere costruito pensando al fatto che dovrà offrire un servizio continuativo e per questo praticamente immune da guasti o semplice da riparare anche per personale non esperto Affidabilità: il sistema funziona sempre, senza richiedere particolari attenzioni; anche in caso di guasti esso deve essere in grado di fornire il servizio per il quale è stato progettato, deve essere inoltre in grado di segnalarne il mancato funzionamento e di generare un report delle eventuali anomalie. Basso costo Basso costo: affinché un sistema domotico sia alla portata di tutti deve avere un costo contenuto, inteso come economicità delle periferiche (sensori, attuatori, ecc.) e della rete di interconnessione tra i diversi moduli funzionali.

7 Le tecnologie per la domotica permettono inoltre di ottenere alcuni vantaggi quali ad esempio: Risparmio energetico: un sistema completamente automatizzato dovrà evitare i costi generati da sprechi energetici dovuti a dimenticanze o ad altre situazioni. Automatizzazione di azioni quotidiane: un sistema di home automation deve semplificare alcune azioni quotidiane, soprattutto quelle ripetitive, non deve in alcun modo complicarle.

8 Aree di automazione in una casa Gestione dell'ambiente (microclima e requisiti energetici) Gestione degli apparecchi Comunicazione e informazione Sicurezza

9 Ogni area è, a sua volta, suddivisa in sottoaree specifiche del settore. Gestione dell'ambiente: climatizzazione (regolazione della temperatura, della velocità e dell'umidità dell'aria); riscaldamento dell'acqua sanitaria; illuminazione, illuminazione d'emergenza e alimentazione d'emergenza; distribuzione dell'energia elettrica e gestione dei carichi; irrigazione del giardino; gestione della piscina; azionamento di sistemi d'apertura e d'ingresso; gestione di scenari preprogrammati.

10 Esempio di funzioni di un impianto elettrico intelligente: Coordinamento autonomo del funzionamento degli elettrodomestici; Riduzione dei campi magnetici nelle stanze in cui sono presenti utenti; Isolamento e protezione automatica in caso di temporale; Disalimentazione completa isole tecniche (esempio gruppo televisore, decoder, videoregistratore ecc.) a comando o in automatico di notte o quando non c'è nessuno in casa.

11 Le funzioni di risparmio energetico nella casa domotica

12 Gestione clima multizona

13 Accensione luci automatizzata

14 Riscaldamento in economy

15 Ricambio aria automatico

16 Temporizzazione degli elettrodomestici

17 Gestione tende e tapparelle

18 Disattivazione della termoregolazione con finestra aperta

19 Building automation o Automazione degli edifici A differenza della home automation, la building automation è già consolidata da diversi anni. L'automazione degli edifici è giustamente considerata di livello superiore rispetto alla domotica, per questo la prima può essere vista come la centralizzazione delle centralizzazioni della seconda.

20 Uno degli obiettivi principali della domotica è quello di realizzare nuovi ausili per persone disabili, che non hanno più il controllo volontario dei propri muscoli. Disporre di un sistema unico che possa comprendere tutte le funzioni di comunicazione ed autonomia di cui la persona necessita, è l'obiettivo della domotica. Considerare la persona disabile come elemento attivo all'interno di una struttura immobiliare è il presupposto fondamentale per avviarsi alla progettazione di una casa domotica. La persona disabile deve poter interagire con facilità nella casa.

21 IL PROGETTO

22 L IDEA TUTTI PROPONGONO LA LORO IDEA MA SOLO UNA E STATA ACCETTATA SUBITO DA TUTTI, CIOE :

23 Sistema di controllo wireless di impianto domotico remoto Progetto Play Energy I.C. Diso Plesso Marittima Classe III C a.s. 2013/14 Refer.: PROF. Marra Antonio

24 Il sistema si propone di attivare e controllare vari aspetti della propria abitazione come l Illuminazione, impianto di riscaldamento e condizionamento, la lavatrice, ecc. mediante una chiamata con cellulare o qualsiasi dispositivo GSM abilitato

25 La progettazione Subito ci siamo messi a lavorare per dare forma e contenuto a ciò che avevamo pensato

26 La progettazione La classe si è divisa in due gruppi, un gruppo lavora sul plastico mentre l altro si occupa della parte elettronica con il Prof. Marra A.

27 La progettazione Mentre il lavoro del plastico procede speditamente la formulazione dello schema elettrico richiede più tempo ma alla fine c è l abbiamo fatta!!! ECCOLO QUI:

28 Dopo abbiamo disegnato il PCB mediante un software dedicato FIDOCAD e ricavato la basetta su cui inserire i vari componenti elettronici

29 Principio di funzionamento: Il segnale inviato da un cellulare trasmittente viene ricevuto dal sistema ricevente GSM e trasformato in un segnale in grado di pilotare un relè. Dopo l attivazione del relè questo fornisce l alimentazione al temporizzatore (NE555) che invia, con una frequenza di circa 3 sec, un segnale all ingresso del contatore sequenziale (CD4017B). Alle uscite del contatore sono stati inseriti dei transistor NPN (BC337) per aumentare la corrente e pilotare i vari led e LCD. La scrittura sul display LCD è stata ottenuta mediante l utilizzo del microprocessore PIC16F84A debitamente programmato con il relativo software

30 Schema di funzionamento ) ) ) ) ) ) ) ) Ricevitore dati (RX) Condizionam. dati Trasmettitore dati (TX) App. dome stiche Commutatore elettronico programmabile Sistema attivazione

31 Alla fine siamo giunti alla realizzazione del prototipo da inserire nella nostra casa. commutatore elettronico programmabile + elettronica LCD Il sistema si compone di: Alimentazione relè sistema di attivazione tramite relè Un ricevitore dati e condizionatore

32 Sequenza attivazione impianti 1) Luci piano terra con TV LCD 2) Luci primo piano 3) Attivazione lavatrice 4) Attivazione caldaia 5) Attivazione lampione nel giardino

33

34 Conclusioni Questo progetto ci ha permesso di acquisire nuove conoscenze tecnologiche e di sviluppare un senso critico verso le tematiche dell ambiente e del consumo intelligente. Un ringraziamento a tutti coloro che credono e che promuovono un futuro sostenibile. Un particolare ringraziamento al Dirigente Scolastico Prof. Ciriolo Pasquale e al Prof. Marra Antonio che con professionalità e spirito di gruppo ci ha guidati al raggiungimento di questo ragguardevole risultato.

35 Grazie per l attenzione dimostrata!!! Gli alunni della III C PROGETTO PLAY ENERGY I.C. Diso Plesso Marittima a.s. 2013/14

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