Jak postavit chytrý dům?

Dokáže řídit elektronické senzory a přístroje v bytě a propojit vypínače s topením, pohybové senzory s hudebním systémem nebo senzory slunečního svitu s motoricky ovládanými žaluziemi. Na příštích stránkách vám ukážeme, jak takový systém nainstalovat. Začneme s ovládacími prvky.

Volba způsobu ovládání

Nejoblíbenějším nástrojem pro ovládání různých prvků chytré domácnosti je smartphone. Hlavní výhodou je, že jej má každý a většinou jej nosí u sebe. Prostřednictvím chytrého O 50 000 méně pohybů ruky a víc volného času slibuje svým zákazníkům společnost Loxone, která se zabývá systémy chytrých domácností. „Ty totiž vědí, co potřebujete, a automaticky přizpůsobují svoji činnost ročnímu období, počasí, vaší přítomnosti a životnímu stylu.“ V praxi to znamená, že obyvatelé chytré domácnosti mohou stisknutím jediného tlačítka vypnout při odchodu všechna zařízení. Světla lze nastavit tak, aby po vašem příchodu odpovídala vaší náladě, hudba se spustí automaticky, a pokud venku příliš svítí sluníčko, samy od sebe se zatáhnou rolety. O to vše se postará téměř neviditelný systém chytré domácnosti, který telefonu tak můžete při odpočinku na pohovce zapnout světlo nebo si na cestách můžete zkontrolovat, zda jsou doma zavřena všechna okna. Ovládání topení, světel nebo žaluzií prostřednictvím mobilní aplikace většinou na rozdíl od televizních a hudebních systémů nebo dozorových kamer nevyžaduje připojení ovládaných prvků k Wi-Fi routeru. K jejich ovládání lze využít jiné bezdrátové standardy s nižší spotřebou, například Z-Wave, Homematic (IP), Zigbee nebo DECT ULE (Ultra Low Energy). Díky nižší spotřebě tak vydrží baterie instalované do chytrých hlavic ústředního topení minimálně jeden až dva roky. Systém DECT ULE některé Wi-Fi routery podporují, ale podporu standardů Z-Wave, Homematic (IP) či Zigbee žádný router nenabízí, proto je většinou nutné nainstalovat do domácí sítě nějakou centrálu (Acess Point, Bridge nebo Gateway). Tato centrála poté přenáší data do smartphonu a s internetem je drátově nebo bezdrátově spojena pomocí routeru. Díky tomu můžete všechny prvky chytré domácnosti ovládat z domova i z cest pomocí chytrého telefonu.

Hlasové ovládání pro smartphone

Ovládání chytré domácnosti pomocí smartphonu je praktické, ale v praxi poněkud nemotorné. Abyste zapnuli světlo v obývacím pokoji, musíte nejprve odemknout telefon, poté vyhledat patřičnou aplikaci a v ní najít správný přepínač. Pomocí hlasově ovládaných chytrých reproduktorů je to snadnější. Stačí říct nahlas „OK, Google, zapni světlo“. Možnosti hlasového ovládání nabízí po instalaci patřičné aplikace (Amazon Alexa, Google Assistant nebo Apple Siri) i většina chytrých telefonů. Nejširší podporu prvků chytré domácnosti nabízí v současné době systém Amazon Alexa, který spolupracuje například s komponentami Magenta SmartHome, innogy SmartHome, devolo Home Control nebo eQ-3 Homematic IP.

Pro propojení Alexy s domácími systémy je nutné aktivovat odpovídající funkci „Alexa Skill“. Tyto „skilly“ lze přirovnat k aplikacím instalovaným do chytrého telefonu. Stejně jako lze funkčnost chytrého telefonu rozšířit instalací patřičné aplikace, používá Alexa pro rozšíření svých možností „skilly“. Aktivace funkcí Alexa Skills probíhá buď prostřednictvím aplikace Amazon Alexa, nebo přes webové rozhraní v prohlížeči (alexa.amazon.com nebo .de, české rozhraní bohužel zatím nefunguje). Po prvním nastavení můžete snadno vyhledat dostupná zařízení a aktivovat v nich potřebné funkce. Stejným způsobem můžete pomocí aplikace Google Home vyhledat odpovídající zařízení kompatibilní se systémem Google Assistant. Pro nastavení hlasového ovládání domácích zařízení kompatibilních se systémem Apple Siri musíte nejprve do aplikace Apple Home zadat patřičný HomeKit kód. Tento kód je součástí balení zařízení kompatibilních s Apple Siri.

Pomocí hlasového asistenta lze ovládat většinu prvků chytré domácnosti, i když ani tato funkce nefunguje vždy zcela intuitivně. V některých případech je pro aktivaci požadované funkce na vybraném přístroji nutné vyslovit patřičný příkaz naprosto přesně.

Vypínače ještě zdaleka nekončí

Hlasové ovládání domácnosti má i své nevýhody. Obyvatelé chytré domácnosti se jej časem naučí používat a zvyknou si na ně, ale například návštěvy s ním mohou mít značné problémy. V takovém případě přijdou na řadu klasické vypínače, které jsou ve smart home žargonu většinou označovány jako „Buttons“, tedy tlačítka. S jejich pomocí dokáže zapínat a vypínat světla nebo zatahovat rolety kdokoliv.

V porovnání s klasickými vypínači mají tlačítka aplikací chytrých telefonů jednu velkou výhodu. Jejich funkčnost můžete totiž libovolně měnit a mohou sloužit k ovládání osvětlení, žaluzií i topení. Konfiguraci tlačítek lze snadno nastavit v uživatelském rozhraní systému chytré domácnosti, které může být součástí mobilní aplikace nebo k němu lze přistupovat přes internetový prohlížeč či přímo pomocí specializovaného programu. V uživatelském rozhraní můžete zpravidla nastavit nejen funkci jednotlivých tlačítek, ale přiřadit jim rozdílné chování v závislosti na aktivovaném přednastaveném scénáři.

Maximálně využijte ovládací možnosti

Přepínače nebo tlačítka mobilní aplikace lze používat nejen s jednotlivými zařízeními, ale můžete jimi ovládat i celou skupinu prvků chytré domácnosti. Možnost programování celých sad úkolů (bez nutnosti ručního přepínání řady tlačítek) ulehčuje ovládání chytré domácnosti nejvíc a žádné jiné zařízení není k tomuto účelu vhodnější než smartphone. Programování úkolů je opravdu jednoduché, stačí tlačítku přiřadit vhodný scénář. V rámci daného scénáře pak aktivujete potřebné prvky chytré domácnosti a nastavíte, co mají v daném scénáři dělat. Dobrým příkladem může být třeba scénář nazvaný „Večeře“, při jehož aktivaci dojde k zatažení rolet, ztlumení intenzity osvětlení a spustí se oblíbená stanice internetového rádia, kterou do obývacího pokoje nebo jídelny přenáší reproduktor připojený k Wi-Fi routeru. Některé systémy používají klasické algoritmové rozhodování typu IF/THEN, tedy JESTLIŽE/PAK. Tento způsob nastavení podmínek a následných akcí je dostatečně snadný i pro uživatele, kteří nikdy neprogramovali a algoritmy jim nic neříkají. Stačí vytvořit scénář a přiřadit mu různé nastavení jednotlivých prvků. Například vytvoříte-li scénář „Večer“, nastavíte v jeho rámci ztlumení osvětlení a zatažení žaluzií. V mobilních aplikacích výrobců lze nastavit celou řadu scénářů a ty lze navíc spouštět automaticky, například v závislosti na čase. Do aplikace stačí zadat, že v zimních měsících se scénář „Večer“ zapne v sedm hodin, zatímco v letních měsících se sepne až v devět hodin. Aktivaci přednastavených scénářů můžete nastavit i podle jiných kritérií, než je čas, například v okamžiku, kdy dojde k sepnutí nebo vypnutí některého ze senzorů. Tak lze například jednoduše nastavit, aby se po otevření hlavních dveří automaticky rozsvítilo světlo v předsíni.

Logické nastavení IF/THEN příkazů

Každý ví, že není dobré, aby někde svítilo zbytečně. Aby k tomu nedocházelo, stačí do nastavených scénářů systémů chytré domácnosti přidat jednoduchou rozšířenou podmínku. Ve výše uvedeném případě by vypadala tak, že pokud se otevřou hlavní dveře a slunce již zapadlo, systém vydá příkaz k rozsvícení světla v předsíni. Pokud ale někdo přijde domů ve dvě hodiny odpoledne, světla se zapínat nemusí.

Profesionální základové stanice chytré domácnosti toho dokážou mnohem víc. Uživatelé se základním povědomím o programování na nich mohou vytvořit podrobnější a obsáhlejší skripty pro automatizaci prvků chytré domácnosti.
Podobně podrobné skriptování lze ale využívat i v prostředí mobilních aplikací chytrých telefonů, které jsou jinak určeny hlavně pro méně pokročilé uživatele. Do mobilních aplikací lze totiž snadno stáhnout (nebo v nich pouze aktivovat již předpřipravené) automatické šablony, stačí do nich zapojit používané prvky chytré domácnosti. S takovými šablonami pracují například systémy innogy SmartHome, Telekom Magenta SmartHome a eQ-3 Homematic IP.

Ovládání celé domácnosti

Doposud jsme se bavili hlavně o univerzálních systémech, které spolupracují s mobilními telefony a které se dokážou postarat o zařízení v rámci celé domácnosti. Existují ale také specializované systémy, které mají na starosti pouze jednotlivé prvky chytré domácnosti, jako jsou osvětlení, vytápění nebo zabezpečení. Tyto systémy mají většinou jednodušší nastavení, protože se starají pouze o omezenou část aktivních prvků chytré domácnosti. Na druhou stranu ale nabízí v rámci svého subsystému mnohem podrobnější možnosti nastavení.

Například systém osvětlení Philips Hue podporuje takové možnosti podrobného nastavení množství různých žárovek a osvětlovacích prvků, jaké nenajdete v žádném jiném systému. Uživatel může pro každou žárovku zapojenou do systému Philips Hue nastavit pomocí mobilní aplikace různé režimy intenzity a barvy osvětlení, například i to, že po ránu se bude postupně zvyšovat intenzita a zároveň měnit barevnost osvětlení, aby se uživateli lépe a přirozeněji vstávalo. U systému chytrého vytápění tado naopak stačí nastavit, v kolik hodin se má spustit topení a jakou teplotu má v jaké místnosti vytvořit. Pokud se v bytě nebo v místnosti nenachází žádné osoby, teplota se automaticky reguluje a například lze nastavit i vyhřívání pouze té místnosti, ve které se nachází mobilní telefon uživatele. Komunikace různých zařízení

Hodláte-li k ovládání všech prvků chytré domácnosti používat jediný smartphone, pravděpodobně se nevyhnete nastavení vzájemné spolupráce mezi různými systémy. Komunikace mezi různými systémy probíhá většinou v rámci domácí sítě nebo prostřednictvím internetu, tedy za pomoci Wi-Fi routeru. Při výběru komponent kompatibilních s daným systémem narazíte na řadu rozdílů. Na jedné straně existují centrální stanice, ke kterým nelze připojit žádné komponenty konkurenčních výrobců, stejně tak ale existují otevřené systémy. Podrobný seznam všech podporovaných zařízení, které lze zapojit do tohoto systému, najdete na internetových stránkách výrobce základové stanice.

Využití síťových platforem

V případě, kdy nelze určité zařízení automaticky propojit s vaším systémem, můžete vyzkoušet propojení prostřednictvím platforem, jako jsou IFTTT nebo Conrad Connect. IFTTT nabízí podporu obzvláště velkého množství proprietárních systémů a umožňuje propojení různých produktů od různých výrobců pomocí algoritmů IF/THEN. Tímto způsobem můžete například nastavit, že pokud dohledová kamera spustí alarm, zapnou se všechna světla systému Philips Hue. Nebo například pokud zapnete fyzický vypínač, zapne se prostřednictvím Logitech Harmony Hub váš televizor.

Složitější propojení prvků inteligentní domácnosti nedoporučujeme provozovat prostřednictvím internetu. Není takový problém, když se vám nezapne televizor, ale je otravné, když kvůli nefunkčnímu připojení k internetu přestanou fungovat složité IFTTT scénáře. Ovládání domácnosti přes internet má navíc pomalejší odezvu. Nikdo nechce po stisknutí vypínače čekat několik sekund, než se zapne světlo na chodbě.

Zabezpečení vyšší stability smartphonu

Nejstabilnější provoz systému je zaručen v případě, že jsou všechny jeho prvky připojeny přímo k domácí centrále. Pro připojení k centrále nepotřebují všechna zařízení používat stejný rádiový standard. Existuje řada centrálních stanic, které dokážou spolupracovat s různými rádiovými standardy a umožňují je kombinovat. Například systém Telekom Magenta SmartHome podporuje v továrním nastavení spolupráci s protokoly Zigbee, DECT ULE a Homematic IP.

Nejvyšší úrovně stability ale dosáhnete, pokud budete spoléhat pouze na jeden ze standardů. Protokoly Z-Wave, Zigbee nebo Homematic IP umožňují přímou komunikaci mezi zařízeními, avšak ne všechny centrály umožňují režim přímého propojení jednotlivých prvků. Přímé propojení funguje tak, že vypínač posílá příkaz k zapnutí světla přímo do objímky žárovky. Pokud by došlo k poruše centrální stanice, světelný vypínač i objímka budou dále spolehlivě pracovat.

Výběr vhodného systému

Při stavbě chytré domácnosti doporučujeme dodržet co největší homogenitu sítě a kombinovat co nejméně různých systémů. Rozmyslete si, jaká zařízení chcete do budoucna integrovat. Není nutné, aby zvolená zařízení spolupracovala s centrálou pomocí otevřených standardů, jako jsou Zigbee nebo Z-Wave. Podporuje-li to centrální stanice, můžete snadno kombinovat různé produkty od různých výrobců, a nebudete tedy při výběru komponent nijak omezováni. Neexistuje však žádná záruka, že se všechna zařízení dokonale sladí a můžete používat všechny funkce.

Vzájemné propojení různých systémů

Platforma IFTTT (zkratka z angl. If This Then That, tedy Jestliže toto, pak tamto, ifttt.com) slouží k programování a propojení jednotlivých komponent chytré domácnosti. Pracuje na základě podmínek jestliže/pak. Jakmile jeden systém zjistí, že došlo k určité události (například otevření okna), dojde k automatickému vyvolání jiné akce jiného systému (tedy spuštění alarmu).

> Mezi podporované systémy patří systémy chytrých světel Philips Hue a LIFX, systémy vytápění tado, Honeywell evohome a Netamo, bezpečnostní systémy Somfy Protect, Nest a Ring nebo například univerzální ovladač Logitech Harmony Hub. V kombinaci s IFTTT lze používat i univerzální systémy chytré domácnosti devolo Home Control, homee nebo Mediola AIO Gatweay.

Seznam prvků chytré domácnosti
Systém chytré domácnosti tvoří jednotlivé komponenty, které
se připojují k centrální základové stanici, připojené pomocí
LAN k domácímu routeru. S vybranými prvky můžete nastavit
chytrou domácnost tak, jak ukazuje náš plán nalevo.

Produkt Funkce Cena
1 Spínací zásuvka lampy), Zapíná snižuje připojená spotřebu zařízení ve (např. stand-TV, by cca 1 000 Kč
2 Skrytý ovladač žaluzií Ovládání aplikace motorových nebo dálkového žaluzií ovladače pomocí cca 1 400 Kč
3 Skrytý vypínač zařízení, Zapínání např. světel, termostatových ovládání ostatních hlavic cca 1 200 Kč
4 Detektor kouře Detekce kouře, systém varování cca 1 200 Kč
5 Detektor otevření dveří a oken Kontrola a otevřených zapínání světel dveří a oken cca 800 Kč
6 Detektor pohybu do místnosti, Zapínání světel vypínání po po vstupu odchodu cca 1 200 Kč
7 Centrální jednotka ovládání Propojení inteligentní komponent domácnosti a routeru, cca 5 000 Kč
8 Router Propojení sítí a internetem, chytré smartphonem domácnosti umožňuje ovládání s domácí cca 5 000 Kč
9 Venkovní kamera v případě Sledování detekce smartphone venkovního pohybu prostoru, notifikuje cca 5 000 Kč
10 Termostat radiátoru nastaveného Ovládání teploty scénáře, radiátoru úspora podle energie cca 1 000 Kč
11 Pokojový termostat ovládání Přesné termostatu měření teploty, radiátoru cca 1 200 Kč
12 Vypínač Ovládání nouzové světel, centrální tlačítko vypínání, cca 1 000 Kč
Volitelně:
Tablet (např. Apple iPad) nebo chytrý telefon (např. Samsung Galaxy S9)

Komponenty chytré domácnosti Pro některé systémy chytrých domácností se prodává více než 100 různých komponent. Představíme vám ty nejzákladnější.

Centrální jednotka Má na starosti propojení jednotlivých součástí chytré domácnosti a přes domácí LAN nebo Wi-Fi síť zajišťuje propojení domácnosti s internetem.

Termostat radiátoru Obsahuje servomotorek pro ovládání hlavice radiátoru, který se spíná podle potřeby vytápění.

Spínací zásuvka Řada z nich umí víc než jen řízeně vypínat nebo zapínat připojená zařízení. K dostání jsou i modely se záznamem spotřeby nebo reostatem.

Vypínač Bateriově napájený ovládací panel, sloužící pro spínání řady zařízení. Například tento vypínač eQ-3 má šest přepínačů.

Detektor otevřených oken a dveří Bateriově řízený detektor otevření dveří nebo oken. Bývá upevněn šrouby nebo lepicí páskou na okenní nebo dveřní rám a dokáže hlásit nebo zaznamenat každé otevření oken nebo dveří.

Skryté prvky Tato zařízení se často instalují na skrytá místa a slouží k ovládání osvětlení nebo motorických žaluzií. Automatizace domácnosti Automatické řízení domácnosti je komfortní. Díky možnosti nastavení scénářů lze ovládat větší množství zařízení najednou pomocí pravidel jestliže/pak. Speciální řešení Kromě univerzálních systémů chytré domácnosti existují řešení, která se zaměřují pouze na některé oblasti, například osvětlení, topení nebo spotřební elektroniku.

Ovládání světel Žárovky systému Philips Hue umožňují zpříjemnit si večer nebo ráno barevným osvětlením. Jedna žárovka s možností nastavení barevnosti v plném rozsahu RGB pomocí mobilní aplikace přijde na cca 550 Kč, ale potřebujete k ní i základovou stanici za cca 1 500 Kč.

Systém vytápění Chytré vytápění tado se skládá z termostatu a dálkově řízených hlavic. Systém dokáže kontrolovat venkovní teplotu a bere v úvahu i předpověď počasí. Systém chytrého topení tado nabízí svým zákazníkům například společnost ČEZ.

Univerzální dálkové ovládání Zařízení Logitech Harmony Hub dokáže prostřednictvím infračerveného rozhraní, Bluetooth a Wi-Fi řídit více než 270 000 různých zařízení, včetně multimediálních systémů a prvků chytré domácnosti. Kompletní systém chytré domácnosti Chytré bydlení může být postaveno na homogenním systému od jednoho výrobce, jehož prvky spolu komunikují prostřednictvím jediného rádiového standardu. Můžete jej ale poskládat i z komponent různých výrobců, ty však spolu budou komunikovat pomocí různých standardů, což zvyšuje dobu prodlevy a riziko poruchy.

Systém eQ-3 Homematic IP (startovací sada vyjde cca na 4 500 Kč) dokáže prostřednictvím proprietárního komunikačního protokolu spolupracovat pouze s komponentami tohoto výrobce.

Zapojení systémů Philips Hue a devolo je díky komunikaci prostřednictvím vlastních protokolů velice jednoduché.

Foto popis| Aplikace Amazon Alexa obsahuje sekci pro hlasové ovládání inteligentních domácích zařízení.
Foto popis| Systém devolo Home Control umožňuje drag&drop nastavení prvků inteligentní domácnosti přes okno internetového prohlížeče.
Foto popis| Scénáře Vytvořením scénáře můžete současně spouštět nebo ovládat větší počet prvků chytré domácnosti.
Foto popis| Podmínky jestliže/pak V mobilní aplikaci můžete naprogramovat podmínky, při jejichž splnění, nebo naopak nesplnění dojde k aktivaci dalších kroků.
Foto popis| Některé systémy chytré domácnosti obsahují předpřipravené šablony, do kterých stačí jen přidat zařízení.

O autorovi| ANDREAS FRANK, autor@chip.cz