Automatyka budynkowa oparta o Raspberry Pi

fot. Farnell

17 października podczas TEC Evertiq Kraków odbędzie się wykład, w którym eksperci firmy Farnell opowiedzą szerzej o zastosowaniu Raspberry Pi w inteligentnym domu i systemach automatyki budynkowej. Na wydarzenie zaprasza Leszek Kołdys, Account Manager Farnell w Polsce.

 
- Kto korzysta z Raspberry Pi przy budowaniu systemów automatyki budynkowej? Czy dużo tego typu rozwiązań jest dostępnych na rynku i na jakich zasadach?

 Pomysł na produkt Raspberry Pi zrodził się 13-14 lat temu, kiedy kilkoro przyjaciół na Uniwersytecie Cambridge zauważyło, że każdy chciałby potrafić zbudować i zaprogramować komputer.Nie każdy jednak ze studentów wiedział z czego jest zbudowany, ani nie każdego było stać na zabawę pt. „zrób to sam” drogim wówczas sprzętem komputerowym, w obawie przed jego zniszczeniem.

Tak powstała jedna z najmocniejszych, najłatwiejszych w obsłudze oraz tanich platform IoT na rynku. RPi jest po prostu komputerem który z łatwością schowamy w kieszeni i za który zapłacimy mniej niż za rodzinny obiad na mieście, którego możliwości zastosowania praktycznego są obecnie w zasadzie ograniczone tylko naszą wyobraźnią. Korzysta z niego każdy kto chce coś zrobić sam: od dzieci zainteresowanych programowaniem, rodziców chcących sterować bramą garażową, muzyką, piekarnikiem , światłem czy zraszaczem trawy z poziomu swojego telefonu po firmy produkcyjne sterujące często skomplikowanymi procesami technologicznym czy właśnie wywołaną szerokopojętą automatyką budynkową.

W ostatnich dniach kupowałem na własny użytek konsole komputerowe.Spór o to która jest najlepsza wydaje się być nadal nierozstrzygnięty.Według mnie wszystkie rozważania sprowadzają się do kilku pytań: jakimi grami jest zainteresowany potencjalny użytkownik, z kim chce grać -czy sam czy w sieci, jakie konsole używają znajomi.Sytuacja dokładnie tak samo wygląda w przypadku Raspberry Pi. Hobbiści, elektronicy czy programiści mają oczywiście wybór spośród kilkunastu propozycji na rynku. Raspberry Pi nie jest więc obecnie jedyną tego typu platformą na rynku. Patrząc jednak na rynek z punktu widzenia uruchomień, wdrożonych projektów, kilkudziesięciu milionów użytkowników i porównywalnej liczbie entuzjastów pracujących nad projektami których realizacją jesteśmy zainteresowani lub takich z którymi nasze urządzenie, produkt czy usługa ma być kompatybilna, wydaje się, że Raspberry Pi nie ma sobie równych.

- Jakie funkcjonalności Raspberry Pi są kluczowe przy tworzeniu systemów automatyki budynkowej? 

 Obecnie każdy użytkownik domu czy budynku ma w większym lub mniejszym stopniu styczność z pilotem do telewizora, klimatyzacji, bramy wjazdowej, włącznikiem światła, programatorem piekarnika, pralki czy kotła, itd. Z łatwością więc w naszych domach znajdziemy elementy elektroniczne czy automatyczne. Z iloma z tych urządzeń nie mielibyśmy jednak styczności na co dzień, to wspólną dla nich wszystkich rzeczą jest potrzeba pamiętania o tym by ich użyć. Czyli musimy pamiętać by włączyć telewizor, wyłączyć światło lub klimatyzację itd. Budynek ‘naszpikowany’ elektroniką czy automatyką wcale nie musi być więc budynkiem inteligentnym. O budynku inteligentnym możemy mówić dopiero wtedy gdy znajduje się w nim jedno wspólne urządzenie sterujące i zarządzające wzajemnymi relacjami między urządzeniami i usługami w tym budynku w taki sposób by był on bardziej wydajny, bezpieczny i komfortowy niż budynek „centrum operacyjnego”.

Dzięki Raspberry Pi zagadnienie IoT w naszym domu nabrało zupełnie nowej dynamiki. RPi może uczynić nasz dom czy budynek mieszkalny bardziej zautomatyzowanym, ale co ważniejsze może uczynić go również inteligentnym.

Raspberry Pi możemy jednostkowo używać do celów monitoringu, jako serwera, sterownika światła czy natężenia dźwięku lub jako sterownika temperatury. Ale co ważniejsze możemy go użyć jako centrali sterującej. Wyobraźmy sobie,że wchodzimy do domu czy budynku, a kamera pod drzwiami rozpoznaje naszą sylwetkę i otwiera drzwi, zapala światło w korytarzu, uruchamia klimatyzację, włącza nasz ulubiony kanał w telewizji czy muzykę. Wszystko to dzieje się automatycznie z chwilą naszego wejścia do budynku lub z chwilą jego opuszczenia, a my nie musimy o niczym pamiętać, nic robić. Nawet więcej: w każdym miejscu na świecie przy użyciu swojego smartfonu i internetu możemy sprawdzić i kontrolować nasze domowe urządzenia czy parametry budynku.

RPi jest po prostu komputerem i posiada funkcjonalności jak każdy komputer, które są ograniczone jedynie jego parametrami. W cenie oscylującej wokół 100-200 zł (w zależności od modelu) i rozmiarach małej czekolady. Jednak nie oczekujmy od Raspberry Pi funkcjonalności komputerów przemysłowych lub BMS-ów. Ale ciągle dostajemy bardzo dużo.

Obecnie Raspberry Pi 4 posiada procesor 1.5 GHz, 4GB RAM pamięci wewnętrznej, moduł Bluethooth 5.0 oraz zapewnia transmisję Ethernetową z szybkością 1 Gbit/s. Jest wyposażony w dwa złącza microHDMI, 2 złącza USB 2.0 oraz  2 złącza USB 3.0. Daje możliwość podłączenia wyświetlacza dotykowego lub dwóch monitorów 4K oraz kamery do pracy w nocy (NoIR). Umożliwia użycie nakładek np z przekaźnikami (Pi Face), sterowaniem silników (MC HAT) , czy czujnikami natężenia światła, ciśnienia lub temperatury ( Sense HAT).Umożliwia integrację z urządzeniami IoT, sterowanie głosem (matrix Creator) czy zdalne sterowanie przekaźnikami i włącznikami (Enocean kit, Amper Pi, Energenie RF Control).

- Jak widzi Pan przyszłość systemów automatyki budynkowej na Raspberry Pi? Czy będzie to dynamicznie rozwijający się obszar? 

Zagadnienia i rozwiązania IoT stają się coraz bardziej popularne, wręcz często niezbędne. Obecnie relacja wartości sprzedaży komputerów jednopłytkowych do urządzeń automatyki budynkowej nie przekracza 1%. Potencjał do rozwoju jest więc ogromny. W przeciągu najbliższych 5-6 lat spodziewany jest średni wzrost o 12%.

- A czy może Pan nieco uchylić rąbka tajemnicy, czego będzie dotyczyć przygotowana niespodzianka?

Bardzo dobre pytanie! Myślę, że mogę trochę podpowiedzieć. Planujemy konkurs z pytaniami dla uczestników wykładu. Na chwilę obecną mogę powiedzieć, że na pewno będzie można wygrać Raspberry Pi... A jaki model to już jest niespodzianką :)

W imieniu firmy oraz swoim zapraszam na wykład podczas TEC Evertiq Kraków: https://evertiq.com/expo/krk2019_visit_1333