Domotica Ontwikkelen

@Gyrbo

Verdergaan op bestaande standaarden klinkt goed. Ik wil niet perse iets maken wat compatibel is met een bestaand commercieel product. Een eigen protocol o.i.d. klinkt prima. Als we dan een bridge maken naar bestaande systemen/protocollen dan kunnen we heel mooi uitbreiden lijkt me. Ik wil zelf niet op "korte" termijn volledige automatisering toe gaan passen omdat ik hier niet meer heel lang ga blijven wonen (2 jaar o.i.d.). Ik wil uiteraard ook vanuit de luie stoel alles kunnen bedienen maar dat lijkt me redelijk eenvoudig als de basis er eenmaal is.

Ik stel voor dat we een groepje mensen bij elkaar sprokkelen en eens in het midden van het land (Utrecht?) een bakkie gaan doen met zn allen (tenzij er zuiderburen zijn die mee willen werken, dan moeten we ergens anders gaan zitten voor het bakkie) en ondertussen eens lekker na gaan denken/brainstormen zodat we het zaakje van de grond kunnen krijgen.

Mzzls

Hoewel ik in eerste instantie voorstander was van systeem dat over spanningsleidingen communiceert ben ik daar van teruggekomen. De snelheid is erg laag, kans op storing erg hoog en er is nog het punt veiligheid ...

Aangezien ik in een huurhuis woon is andere bekabeling (zelfs al zou het samen door 1 buis kunnen/mogen) eigenlijk geen optie. Dus kom ik toch op draadloos. Bestaande draadloze systemen als klik-aan-klik-uit e.d. vallen wat mij betreft voor serieuze domotica doeleinden af vanwege het gebrek aan terugkoppeling en security eisen. Ik zou niet willen dat derden (al dan niet per ongeluk) toegang krijgen tot mijn systeem.

Nu heb ik vorige week zo'n Elro setje met 3 contactdozen aangeschaft en wat mij daarbij opviel is dat de receiver een los moduletje is. Het is volgens mij doodeenvoudig zo'n module te vervangen met een eigen versie, bijvoorbeeld een transceiver gecombineerd met een microcontroller. Het signaal zou dan gecrypt kunnen worden, de ontvangers zouden (eventueel) signalen door kunnen sturen en de controller kan de status terugmelden of zelfs uitgebreid kunnen worden met sensoren. Het lijkt mij zonder meer mogelijk hier een van de besproken protocollen overheen te leggen.

Het liefst zou ik daarbij een systeem hebben dat ook (op bepaalde plekken) audio kan streamen.

Audio streamen is toch iets wat volgens mij buiten het bestek valt van dit project. Daar heb je serieuze data verbindingen met hoge datarates voor nodig en hoort wat mij betreft niet thuis in een home automation/domotica systeem. Dit hoort in een mediasysteem thuis denk ik. Aansturen van zo'n dergelijk systeem kan natuurlijk wél via domotica toepassingen.

Mzzls

Wat moet volgens mij het systeem kunnen aansturen:
-verlichting
-rolluiken
-CV
-deurbel
-sferen (combinaties van verlichting en andere verbruikers)

Hoe moet het aangestuurd kunnen worden:
-drukknoppen (of andere droge contacten zoals bewegingsensors)
-IR / RF remote
-touchscreen (PC-gebaseerd)
-standalone touchscreen
-timers
-alles uit-knop
-panic-knop
-sensors (licht/temperatuur/...)

Nog enkele eisen:
-Programmering mag niet hardcoded zijn in "het systeem" (firmware natuurlijk wel, al is een bootloader wel wenselijk)
-PC niet essentieel in dagelijks gebruik
-communicatie moet zowel mogelijk zijn via klassieke bedrading, als via draadloos.
-betaalbaar

for comment...

@ Sven.

Dit strookt met mijn idee hierover :D

Eventuele uitbreidingen:

  • Toegangscontrole
  • Intelligente verlichting (aan wanneer iemand aanwezig etc.)
  • Aansturing op basis van activiteit (film kijken is licht dimmen en rolluiken dicht etc)

Mzzls

Hoewel ik het met je eens ben dat audio streamen een stuk verder gaat dan het aansturen van verlichting/verwarming e.d. ben ik wel van mening dat het bij een domotica systeem op zijn minst aandacht verdient. Als je toch al bezig bent je huis van een informatie netwerk te voorzien, bedenk dan ook welke informatie je wilt hebben. Ik kan mij bijvoorbeeld ook voorstellen dat je een bel met camera door het hele huis bedienbaar wilt hebben? Misschien gaat het wat ver maar het zou zonde zijn nu een systeem te ontwerpen wat niet op dergelijke wensen kan inspelen.

Daar kleven aan de andere kant ook nadelen aan, als je streaming audio of zelfs video ondersteund hoef je denk ik niet eens te wachten op het verzoek ook HD-video te ondersteunen ...

voor mij hoeft audio niet, eventueele sturing van een apart audio-systeem moet wel mogelijk zijn.
Wat je ook kan doen is werken zoals Bticino. Die hebben 3 bussen in 1 kabel: 1 klassieke domotica, 1 audio, 1 video. Dit alles over een gewone UTP-kabel.

maar dan zit je weer met het punt dat je kabels moét trekken. Draadloos is dit echt niet te doen. Misschien wel een optie om zo'n node te maken. Als we een combi wired/wireless maken dan kun je ervoor kiezen om de audio/video stream bijvoorbeeld niet te gebruiken.

Mzzls

Was niet één van de doelen dat het ook betaalbaar is.

Een aantal berichten terug gaf ik een manier aan om (exclusief codering) met 4 bytes heel veel kan doen, ik denk nog steeds alles.
Maar niet herprogrammeren van de modules.

Laat je het denkwerk over aan een centrale processor, dan kan je makkelijk de intructies per ingekomen signaal verandern. (zonder pc)

Maar geluid en video lijkt mij persoonlijk echt onzinnig. Domotica, en het automatisch uitgaan van lampen is onder andere een manier van energie/kostenbesparing. De energie opname van een module lijkt mij ook belangrijk. Wie wil er 80 euro per jaar aan energie betalen?

Zoals ik al zei ben ik geen voorstander van audio/video streaming binnen een domotica oplossing. Het aansturen van dit soort apparatuur vind ik nog wel binnen een domotica oplossing liggen en daar kan wat mij betreft naar gekeken worden. Als het zover komt dat er toch audio/video streaming bij komt dan kun je ervoor kiezen om de modules niet toe te passen uiteraard.

Wat betreft stroomverbruik van de modules zelf, dit is zeker belangrijk maar kan ook heel efficiënt gemaakt worden. Ik denk aan kleine SMPS's voor elke module? uC zoveel als mogelijk in standby/power save met zoveel mogelijk periferie uitgeschakeld. Lijkt me redelijk haalbaar. Als je de stanby currents van de huidige generatie uC's bekijkt moet het wel kunnen lijkt me. Een termometer hoeft maar 1x per minuut wakker te worden voor een meting en datatransmissie. Daarna mag ie lekker gaan slapen.

Mzzls

Zeker voor alle sensoren is het makkelijk die kunnen slapen. Maar hoe zit het met ontvangers (verlichting). Bij bedrading kan ik het me nog voorstellen, wakker worden als er signaal is, taak uitvoeren slapen.

Maar draadloos...

heb nog even mijn eisen lijstje uitgebreid / verduidelijkt
Voor voeding lijkt mij het beste te werken met een centrale SMPS van 12VDC.
Eventueel kan er per module een galvanische scheiding worden opgebouwd met optocouplers (data) en DC/DC converter (voeding).

Voor bedraad werkt dit prima. Willen we echter draadloos ondersteunen moet daar dus ook een optie voor zijn, dan zeg ik lokaal voeden via standaard adapter/ingebouwde SMPS ook mogelijk magen(heb toevallig een uC voeding van 3.3V op een printje staan van 2x2 cm ongeveer. Ingangsspanning 100-300V AC uitgang 3.3V na een LDO. Voor de LDO 6V). Het kan dus enorm klein en zuinig.

@Joeri
Een draadloos systeem kan toch net als een bedraad systeem slapen totdat er een signaal komt en na het uitvoeren van zijn taak weer lekker gaan slapen? Je hoeft alleen de ontvanger maar in de lucht te houden. Deze hebben vaak ook een "slaapstand" waarbij er wel ontvangen kan worden maar het verbruik minimaal is totdat het ding iets moet gaan doen.

Mzzls

[Bericht gewijzigd door JustME125 op (15%)]

Ik zou vooral ook een hoofdmodule voorzien die je kan gebruiken om het geheel via internet aan te sturen. Internet is tegenwoordig overal en het is point to point, zonder software.

Ook statistieken bijhouden over energieverbruik aangewezen om te werken aan een energie zuiniger wonen. Hiervoor kunnen we wat relay-modules inbouwen om van bepaalde ruimtes alles wat na de installatie automaat staat uit te schakelen, zodat je geen constant sluimer verbruik hebt!

Dit zou dan willen zeggen dat je modules ook heel dynamisch qua opstarten moeten werken. Batterijen achter je schakelaars steken vind ik not done. Er passeert immers 230V langs.(Btw, aanpassingen aan bestaande installaties moeten maar om de (schiet me niet dood) 25 jaar gekeurd worden(BE)? Er wordt gezegd dat een batterij 5 jaar meegaat, je moet ook denken dat een batterij niet onmiddellijk van vol naar leeg gaat, maar dat er ook nog een gebied is waar er een tekort aan spanning vanwege te lage capaciteit is.

Ik heb in ieder geval al CAN-chips besteld, ik ga wat experimenteren met VSCP over CAN :).

ik zit ook op m'n bestelde AVR-CAN & CAN-USB te wachten met dezelfde reden. Als nu DHL eens wil meewerken :-(

Standaarden
Wat mij betreft ook zoveel mogelijk gebruik maken van bestaande standaarden. Vooral slim gebruiken wat er al in de markt beschikbaar is en alleen aanvullen wat er ontbreekt. Als je namelijk gebruik maakt van standaarden heb je ook de meeste kans dat anderen er ook enthousiast voor raken.

Audio
Uiteraard is het niet logisch om audio (en video) over dezelfde infrastructuur te doen. Het domotica systeem moet erg stabiel en betrouwbaar zijn. Daarom zou je ook een onderscheid moeten maken tussen de noodzakelijke functies die altijd moeten werken, en de overige functies die meer voor de luxe zorgen maar minder belangrijk zijn. Er moet een stevige en robuuste basis zijn, met daarin bv centraal een PLC of andere microcontroller die zorgt voor het functioneren van de belangrijkste functies. Daarnaast kan je eventueel een server plaatsen die de leuke functies voor zijn rekening neemt en daarbij bv de ethernet infrastructuur gebruikt. Dit zou bv audio of videostreaming kunnen zijn of informatieve internet diensten voor op de TV en bedieningspanelen. Ook VOIP en multiroom audio zou over die infrastructuur moeten. Uiteraard is het wel noodzakelijk dat beide type functies goed op elkaar afgestemd zijn en samen kunnen werken.

Bekabeling
In een bestaande woning is het haast niet mogelijk om extra kabels in de aanwezige buizen te trekken. 5 aders is echt het maximum. Minder zelfs als je die geribbelde flexibele buizen hebt. Als er al 3 aders in de buis zitten dan is het ook niet zomaar meer mogelijk om extra kabels er doorheen te trekken. Dan zou je eerst alles terug moeten trekken en dan gezamenlijk de kabels er weer opnieuw in moeten trekken. Of je zou de sterkstroom naar de schakelaars er helemaal uit moeten trekken en dan alleen nog een zwakstroom kabel naar toe kunnen leggen. Maar ook in dat geval kom je weer bij de centraaldoos in de knel. Die heeft vaak maar 1 leiding naar de meterkast lopen. Ook daar krijg je niet zomaar een datakabel bij. Laat staan dat het al zou mogen. Draadloos lijkt daardoor eigenlijk het enige zinvolle alternatief. Daarom zie je ook dat systemen zoals bv KNX ook met draadloze modules werkt. Er is in dergelijke gevallen haast geen andere oplossing.

Voeding
Je zou de eventuele modules zo moeten maken dat je of met een batterij kan werken of gebruik maakt van de aanwezige sterkstroom. Dan kunnen de gebruikers zelf kiezen. Persoonlijk ben ik niet zo weg van batterijen. Vind ik toch een beetje een halfbakken oplossing.

Goedkoop of luxe
Uiteraard moeten de basismodules betaalbaar zijn, niet zoals bv KNX minimaal 100 euro per stuk. Mooier is als het per module een paar tientjes kost. Maar dat hoeft niet te betekenen dat je de domotica verder sober houdt. Domotica gaat niet alleen om energie besparing, het gaat ook om comfort. Een systeem moet dus de mogelijkheid geven ook al dat soort aspecten mee te nemen. Als je dat namelijk gaat uitsluiten dan zal je ook veel minder aanhang krijgen.

Led verlichting
Ledverlichting is sterk in opkomst. Dat moet je ten eerste op een heel andere manier dimmen, maar is ook op 12V gelijkspanning beschikbaar. Die spanning valt in het zwakstroom gebied en is natuurlijk veel makkelijker te bedienen, denk aan PWM en gebruik van verschillende kleuren. Het is ook wel interessant om daar rekening mee te houden. Je zou bv een groot deel van de verlichting op 12V kunnen doen en dan alleen nog de stopcontacten op sterkstroom. Omdat ik zelf ga bouwen ga ik dit zeer waarschijnlijk helemaal scheiden. In een bestaande woning zou je misschien een trafo in de centraaldoos kunnen plaatsen en dan de verlichting en bediening van 12V voorzien en alleen nog sterkstroom naar de WCD's. Het is maar een idee.

Marc

Audio/Video: Dit zou ik inderdaad over een apart netwerk doen. De meeste domotica bussen/netwerken hebben een relatief lage snelheid en zijn hiervoor dus matig geschikt. Je wil niet dat je licht niet meer aan/uit gaat omdat de muziek aan het spelen is.

Draad(loos): Ik denk dat we er ondertussen uit zijn dat bekabelde oplossingen vele voordelen hebben, maar ik bestaande woningen is draadloos veel praktischer.

Voeding: Als je draadloos werk, lijken batterijen mij zeker een handige oplossing. Op die manier kan je schakelaars over plaatsen zonder kabels nodig je hebben. De modules kunnen zelf doorgeven wanneer de batterij aan vervanging toe is. Voor zij die liever een netvoeding hebben kunnen deze eenvoudig aansluiten. Weet er iemand waar je goedkoop 230VAC->3.3VDC voedingen kan halen? Vanwege verzekering enz. wil je hier liefst iets CE gecertificeerd hebben.
Voor bedraade modules lijkt het mij beter om de voeding mee over de kabel te sturen.

LED verlichting: In een ander topic had ik ook een aantal vragen over LED verlichting. De conclusie daar was dat LEDs te duur zijn voor algemene verlichting. Ik zou eerder gaan voor TL-buizen met een dimbaar EVSA en combinatie met RGB LED voor een moodlight acthige systeem.

Zigbee: Ik heb eens verder gekeken naar de Zigbee modules van Telegesis die Johan_ eerder aanhaalde. Dit lijken mij de ideale bouwstenen voor een draadloos systeem. Er zit in die dingen een volledige ARM Cortex-M3 (32 bit, 128k/192k flash)! Dit is een stapje beter dan de PICs/AVRs die ik eerst zou gebruiken.
Een verder voordeel van Zigbee is dat de standaard vrij ingekeken mag worden en dat er al een Home Automation profiel bestaat.

een ander belangrijk onderdeel voor mij is monitoren van de energiemeters (gas water licht stadsverwarming).

[Bericht gewijzigd door Johan_ op (91%)]

Een ARM gebruiken om draadloos wat toestanden van een schakelaar door te sturen... Kwestie van gigantische overkill.
Zou een draadloze module gemaakt kunnen worden die bij achter je schakelaar zit met een onboard transceiver en een pcb antenne die ook nog eens een betrouwbaar bereik heeft?
Als je dat gemaakt krijgt, dan staan we verder :)

@Johan_ Dat is de dag van vandaag met de zonnepanelen etc, zeker een noodzaak. En ik dat milieubewust zijn de dag van vandaag geen optie meer is maar een must!. Maar dat is weer een ander topic.

[Bericht gewijzigd door The Dutchman op (22%)]

Zigbee
Als die module inderdaad maar 15 euro kost en aantal I/O's heeft dan kan het best een interessante optie zijn ook al zou het overkill zijn. Ik besef dat de echte puristen zweren bij kale PIC's of AVR's, maar als je kijkt naar de Arduino en de grote community en ontwikkeling daaromheen, dan zou iets dergelijks ook een interessant platform kunnen zijn. Zo heeft bv iemand (toevallig een Nederlander) een hele mooie kleine draadloze module gemaakt gebaseerd op HopeRF. Zie www.jeelabs.org Hij doet de software en hardware ontwikkeling volledig open source. De modules kosten haast niets en zijn prima geschikt voor verschillende sensoren of andere input. Is dan wel geen Mesh netwerk, maar de RF stack zou maar 3k zijn. Vele malen kleiner dan de Zigbee stack. Maar goed welk platform het ook moge zijn, als de onderlinge communicatie van de modules maar hetzelfde is, dat is essentieel.

Ledverlichting
Het klopt dat ledverlichting duurder is. Maar als je aan domotica denkt, dan denk je ook al snel aan verschillende lichtsferen. Hiervoor heb je dimmers nodig. Standaard dimmers zijn behoorlijk duur. Als je op 12V werkt met PWM dan heb je die dure dimmer niet eens nodig en kan je van die besparing wel een duurdere en meer geavanceerde lamp kopen. Dan bespaar je ook nog eens op de energiekosten.

Energieverbruik
Ben het helemaal met jullie eens. Monitoring van energieverbruik moet een basis onderdeel zijn van een dergelijk systeem. Moet je alleen wel een display of bedieningspaneel hebben om deze info inzichtelijk te maken.

Marc

Ik volg dit topic met veel interesse. Het lijkt me leuk om een systeem te ontwikkelen samen met andere CO-ers. Het maakt mij niet uit of er een protocol wordt bedacht, of dat er een bestaand protocol wordt gebruikt. "Beter goed gejat dan slecht verzonnen" is hier waarschijnlijk wel van toepassing.

@JustMe: Zou je die voedingsprint kunnen posten? Ben benieuwd hoe een voeding zo klein gemaakt kan worden.

Groeten,

Jeroen

complicatie bij het voeden uit 't lichtnet: geen Nul-draad.

Bij een draadloos systeem is een voeding nodig. Omdat ik de modules wil inbouwen in de inbouwdozen achter de schakelaars en/of lasdozen waar de lampen op aangesloten worden wil ik geen batterijen gebruiken. Voeden uit het lichtnet kan met eenvoudige schakelingen die gebruik maken van condensatoren en regulatoren. Maar... niet op elke plek is een Nul én Fase aanwezig. Op veel plaatsen mist de Nul.
(nul = neutral = de blauwe draad).

Bij de plek van de wandschakelaar is vaak wel de Fase aanwezig, maar op de plek waar de lamp hangt is vaak geen Fase maar de (zwarte) geschakelde Fase. De fase kan natuurlijk via de zwarte draad naar de plaats van de lamp gevoerd worden, het probleem is meestal het ontbreken van de Nul op sommige plaatsen.

Eigenlijk moet je dus op alle punten Fase/Nul/Aarde laten bedraden bij nieuwbouw.

Er bestaan systemen die ook werken zonder aanwezigheid van de Nul.
Ik heb hier bv zo'n dimmerblokje met twee draadjes die je in serie met een schakelaar zet. De eerste keer dat je de schakelaar aanzet heb je 100%, even uit en dan weer aan : 75%, 50% 25% en dan weer 100%.

Dit heet No-Neutral Wiring Option

Uitgaande van: fase -> schakelaar -> zwarte draad -> lamp -> nul:

De lamp staat aan: over een (shunt) serieweerstand staat een spanning die als voedingspanning dient (moet gelijkgericht en gestabiliseerd worden). Als de lamp uitstaat: over de shunt-weerstand staat nu natuurlijk geen spanning. Deze wordt nu gepakt van de Fase tov de lamp-aansluiting (welke door gebrek aan stroom bijna als Nul gezien kan worden).

Moet nog uitgewerk worden, wie heeft hier als eens een schemaatje van gezien?

Misschien een goed idee om in de starter-post belangrijke punten van dit topic samen te vatten? Het kost namelijk veel tijd als je even weg bent geweest en wellicht raken we daardoor belangrijke ideeën/opmerkingen kwijt.

Bv.

Mogelijkheden voor communicatie tussen modules:

-Xbee
(samenvatting/beslissingen/voor-nadelen)
-X10
(samenvatting/beslissingen/voor-nadelen)
-Can
(samenvatting/beslissingen/voor-nadelen)
etc.

Actuele voorkeur:

Ideeën voor modules:

- Verlichting
- Rolgordijnen
- Energieverbruik
- etc.

(en natuurlijk een beetje netjes opmaken:))

Verder vind ook ik het een interessant topic waar ik best aan mee zou willen werken.

begin februari is er een interessante beurs voor dit topic in de Rai in Amsterdam:

http://www.iseurope.org/kcms/home.php?navi=hp_story&homepage_id=19

Volgens mij zouden we een soort projectpagina of wiki moeten starten om gestructureerd te kunnen brainstormen. Anders krijg je van die monsterlijke Tweakers treads. Op een soort wiki kunnen we heel gestructureerd per onderwerp de verschillende aspecten uitwerken. Als er dan over zo'n onderdeel concensus is, wordt dat onderdeel vastgesteld en kan een ander onderdeel verder uitgewerkt worden.

Op die manier maken we echt meters en zijn de overwegingen per onderdeel veel overzichtelijker gearchiveerd en terug te lezen.

Marc