Dalla Domotica agli Ambienti di Vita Assistiti Integrati Cos è la Domotica La Domotica è la disciplina che si occupa dello studio di tecnologie atte a migliorare la qualità della vita degli esseri viventi negli ambienti antropotizzati. Ricerca strumenti e strategie per migliorare la sicurezza sotto ogni aspetto, per incrementare il risparmio energetico, per semplificare l installazione, la manutenzione e l utilizzo della tecnologia. DOMOTICA HOME AUTOMATION Home Automation: scienza che studia sistemi per automatizzare l abitazione e facilitare l adempimento di molte azioni rendendo la casa intelligente. 1
Perché la Domotica Migliora la qualità della vita e rende confortevole, luminoso, sicuro e comunicativo ogni ambiente. Congegna tutte le parti in modo che ogni azione possa essere effettuata con lo stesso sforzo e semplicità, indipendentemente dal sesso dall età o dalla disabilità del soggetto. È un investimento economico, fa risparmiare tempo e denaro. L installazione di ogni impianto diventa più facile e veloce, inoltre consente di ridurre sprechi e consumi aggiungendo funzionalità ai sistemi. È un investimento sulla salute. Appositi sistemi rilevano automaticamente fughe di gas, cortocircuiti, fumo, fuoco o allagamenti intervenendo appositamente. Durante le ore di sonno le camere da letto vengono completamente isolate. È un investimento sulla sicurezza. Un antifurto domotico non è mai spento. Quando nessuno è in casa è possibile rispondere al telefono o al citofono, oltre a tenere sotto controllo audio/video i nostri ambienti tramite cellulare o internet. È un investimento tecnico, gli ambienti domotici sono predisposti al futuro. Un sistema ben studiato è in grado di adattarsi anche ad un cambiamento strutturale o di arredamento. Grazie alla programmabilità, via software e a distanza, è possibile implementare nuove funzioni o modificarne di vecchie, inoltre viene garantita la compatibilità verso il futuro per nuove apparecchiature. 2
La Casa Intelligente Viene così definita l integrazione di diversi dispositivi per il controllo automatizzato di apparati domestici, di sensori di misurazione ambientale, di mezzi trasmissivi di collegamento, di funzioni intelligenti di supporto e di sistemi telecomunicativi per l accesso alle funzioni da remoto e per la tele assistenza. Schema di casa domotica 3
Il contatto con il sistema di controllo avviene tramite opportune interfacce utente (pulsanti, telecomandi, tastiere, touch screen, comando vocale) Il sistema di controllo, basato su un unità computerizzata centrale o su un sistema a intelligenza distribuita, provvede a svolgere i comandi impartiti dall utente, a monitorare i parametri ambientali, a gestire alcune regolazioni in maniera automatica (temperatura) e a generare eventuale segnalazioni all utente (visive o sonore) o ai servizi di teleassistenza. Un sistema domotico si completa, di solito, attraverso uno o più sistemi di comunicazione con il mondo esterno, per permettere il controllo e la visualizzazione anche da remoto. Esempio di HOME AUTOMATION 4
Requisiti della domotica - semplicità: il sistema deve essere facile da utilizzare, in modo che questo riesca ad adattarsi alle esigenze di un vasto bacino d'utenza (tra cui anziani e disabili); - affidabilità: il sistema deve essere affidabile e deve tollerare errori sia commessi dall'utilizzatore sia dovuti a un problema funzionale; - apertura: il sistema deve essere sempre pronto all'inserimento di dispositivi e/o tecnologie man mano che esse sono disponibili sul mercato e deve garantire la comunicazione con il mondo esterno in vari modi (telefono, internet, fibra ottica, linea elettrica, ecc.); - integrazione: il sistema deve permettere l'integrazione di componenti, anche del tutto diversi l'uno dall'altro; - accessibilità: il sistema deve essere versatile e adattabile alle richieste dell'utente; - espandibilità: il sistema deve essere in grado di adeguarsi alle modifiche dell'ambiente in cui opera; - continuità di funzionamento: il sistema deve garantire all'utente la continuità del funzionamento nelle diverse condizioni di esercizio. 5
Rete domotica: La soluzione cablata Maggiore flessibilità: una volta collegati tutti i dispositivi al bus, le funzioni svolte dai singoli componenti, e soprattutto il modo in cui interagiscono, viene programmato via software oppure, nei casi di impianti più semplici, da una centralina di programmazione. Questo significa che tale configurazione può essere modificata in qualunque momento, per adattare il comportamento dell'impianto alle nuove esigenze. Modularità e scalabilità: un impianto bus è predisposto per poter crescere in futuro, aggiungendo sia componenti dello stesso genere sulle linee bus preesistenti (scalabilità), sia di tipo diverso, aggiungendo nuove funzioni ed integrando altri sistemi tecnologici, inizialmente non previsti nell'edificio. Riduzione del cablaggio: dovendo collegare ogni dispositivo solamente al bus (oltre che, naturalmente, agli eventuali ingressi/uscite specifici), si riduce il numero e l'estensione dei cavi di collegamento. Questo fattore risulta determinante in condizioni in cui vi siano vincoli particolari, come nel caso di edifici storici e di ristrutturazioni. 6
COLLEGAMENTO DISPOSITIVI COLLEGAMENTO DISPOSITIVI 7
IMPATTO SULL ARCHITETTURA DEI COLLEGAMENTI ESEMPIO DI IMPIANTO 8
Esempio di architettura di un sistema domotico Schede di un sistema domotico 9
Ancora maggiore flessibilità rispetto alla soluzione cablata Modularità e scalabilità: nessun problema di crescita dei dispositivi, nell ambito delle capacità della tecnologia wireless adottata Possibilità di soluzioni temporanee Eliminazione del cablaggio MA: Necessità di alimentare i dispositivi (oppure uso di batterie) Inquinamento elettromagnetico Rete domotica: La soluzione wireless Sensori wireless 10
User requirements (high speed) User requirements (low speed) Application Sensor data Light, door, windows.. control Transmission characteristics Burst Few bits Sensor data Temperature control Burst Few bits Video-access Video-security Video stream of external access Video stream activated by sensor movement Burst Burst 3-400 kbit/s 3-400 kbit/s Tens times/day H24 - peridical Tens of seconds Some minuts 11
Dalla casa domotica all Ambiente di vita assistito Il progressivo aumento dell età media della popolazione rende necessaria la ricerca di soluzioni in grado di consentire un prolungamento della vita autonoma presso la propria abitazione AAL AMBENT ASSISTED LIVING L implementazione delle tecnologie domotiche consente la fruizione dell ambiente domestico a persone affette da disabilità Devono essere sviluppate opportune interfacce che consentono la gestione delle funzionalità domestiche Risulta di particolare importanza la sensoristica relativa ai carichi elettrici, gas e fumi, presenza e caduta L integrazione delle informazioni consente la remotizzazione delle funzioni di monitoraggio ed assistenza, sia da parte di familiari che di strutture specializzate Un sistema AAL 12
La progettazione dell interfaccia utente Touch Screen / Telecomando / Comandi vocali TabletPC / Set Top Box / Sistema Embedded Largo uso di Simbologia ed Immagini Estesa Usabilità Immagini GRANDI e tasti di elevate dimensioni L evoluzione di AAL Teleassistenza Telemedicina Analisi comportamentale Domotica 13
Telemedicina sensori wireless Sensori per il wellness 14
Analisi comportamentale Acquisizione di dati attraverso: Elettrodomestici «connessi» (frigorifero, lavatrice, lavastoviglie) Valutazione utilizzo piano cottura (fornelli + cappa) Sensori utilizzo acqua Sensori utilizzo energia elettrica Dispense cibi Elaborazione di modelli comportamentali e supervisione relativamente ad alterazioni degli stessi, connessi ad eventuali stati patologici Monitoraggio ambientale Rilevatori di movimento e di posizione (tipo Kinect) Sensori indossabili (rivelatori di movimento, rilevatori di posizione) Tag RFID/NFC (Radio Frequency Identification, Near Field Communication) 15
Integrated-AAL 16