maanantai 23. syyskuuta 2019

Älyä tyhmiin laitteisiin

Sen lisäksi että älypistorasioilla ja valokatkaisimien taakse asennettavilla relemoduleilla voit helposti kytkeä päälle ja pois kodissasi jo olemassa olevia vanhoja "tyhmiä" sähkölaitteita - monet kodin talotekniikan laitteet kuten ilmanvaihtokoneet voidaan kytkeä kotiautomaation piiriin yksinkertaisen releohjaimen avulla.


Esimerkiksi autotallisi oven avaaja tai ilmanvaihtokoneen tehostus- tai takkakytkin toiminto on myös mahdollista saada osaksi älykotia. Tällöin kotiisi jo asennetusta ominaisuudesta tulee etäkäytettävä ja sille voidaan tehdä automatisoituja sääntöjä. Ilmanvaihdon tehostus voi lähteä automaattisesti päälle, kun kylpyhuoneessa joku käy suihkussa ja ilmankosteus (kosteustunnistin) nousee.

Rele-laitteita on kahdenlaisia: toiset syöttävät virtaa, kuten pistorasiaohjaimet tai relemodulit, ja toiset ovat ns. potentiaalivapaita, eli niistä ei saa virtaa, vaan ne toimivat ikäänkuin kytkimen korvikkeena. Tässä kirjoituksessa keskitymme jälkimmäisiin, sillä ne soveltuvat laitteiden tilojen ohjaukseen muillakin tavoin, kuin pelkästään laitteen kokonaisvirtaa päälle ja pois katkovat pistorasiaohjaimet.

Ilmanvaihtokone

Monissa ilmanvaihtokoneissa, maalämpöpumpuissa ja ilmalämpöpumpuissa on mahdollisuus ulkoisille kytkimille erilaisten toimintojen tekemiseksi. Rele voidaan liittää laitteessa tätä varten oleviin nastoihin ja siten tehdä toiminnosta etäohjattava ja automatisoida se riippuen esimerkiksi kodin tilanteesta ollaanko kotona vai poissa.

Esimerkiksi Ilto 440 ilmanvaihtokoneessa on liittimet lisätakkakytkimelle sekä tehostukselle, johon rele voidaan kytkeä. Siinä on myös 24 VDC jännite helposti saatavilla, eli erillistä virtalähdettä releen käyttöön ei tarvita.

On kuitenkin hyvä ottaa huomioon, että jos asennat releen laitteen metallisen kotelon sisäpuolelle niin ZigBee radion signaali heikkenee. Eli tarvitset ZigBee viestejä eteenpäin välittävän laitteen, esimerkiksi pistorasiaohjaimen johonkin lähettyville laitteen ulkopuolelle, vaikka laitteen omaan pistokkeeseen, jolloin sen avulla voi ottaa laitteesta virrat pois myös kokonaan esimerkiksi palohälytyksen sattuessa.

Ilmanvaihdon tehostus on näin helppo automatisoida käynnistyväksi esimerkiksi ilmankosteuden tai lämpötilan mukaan sitä mittaavan anturin avulla. 

Autotallin oven avaaja

Monissa autotallin oven avaajissa on ulkoisen napin kytkentä mahdollisuus, johon rele voidaan asentaa.

Esimerkiksi Thermox nosto-ovien asennusohjeessa on kuvattu liitin, jossa PB ja GND nastat joihin ulkoisen kytkimen voi kytkeä ja tässä tapauksessa kytkimen asemesta käytetään vain etäohjattavaa potentiaalivapaata relettä.

Ovea voi helposti ohjata suoraan kännykällä tai vaikka Philips Hue tai Ikean kaukosäätimellä Cozifyn Hubin toimiessa tiedon välittäjänä. Ja jos oveen vielä liittää aukioloa seuraavan anturin ja autotalliin lämpötila-anturin, on Cozify applikaatiolla helppo luoda sääntö joka sulkee oven jos ovi jää pitkäksi aikaa vahingossa auki kun ulkona on pakkasta.

Murtosuojaus- ja palovaroitinsilmukka

Relettä voi käyttää myös osana perinteistä murtosuoja- tai palovaroitinsilmukkaa. Eli aikoinaan jo asuntoon asennettujen laitteiden virtapiirin katkeaminen, eli releen aukeaminen, yhdestäkin silmukan laitteesta aiheuttaa hälytyksen. Perinteiset murtosuojauslaitteet käyttävät eri jännitetasoja silmukan tilojen ilmaisemiseen, jolloin piuhan katkeaminen aiheuttaa saman hälytyksen kuin laitteiden kotelon avaaminen (tamper tai sabotage).

Näissä silmukoissa etäohjattavasta releestä käytetään avautuvaa, eli normaalisi kiinni olevaa 'NC'-kytkentää.

Releen kytkentä (NO/COM/NC)

Potentiaalivapaassa ohjausreleessä (output) on kaksi kytkentävaihtoehtoa: avautuva (NC) tai sulkeutuva (NO). Eli ohjaus-signaali joko kytkee virtapiirin kiinni (kuten nappi) tai avaa virtapiirin. Kytkentää varten releessä on kolme napaa, eli liitintä joista kanta (COM) on kytkennöille yhteinen ja NC tai NO liittimellä valitaan:
  • NO: Normally Open (normaalisti auki, eli sulkeutuva) tai 
  • NC: Normally Closed (normaalisti virtapiiri kiinni, eli avautuva) kytkentä.

Eri mallit

Cozify myy Climax-releen kolmea eri mallia riippuen käyttöjännitteestä, eli saatavilla olevasta virtalähteestä: 
  • 5 VDC, 
  • 12-24 VDC tai 
  • 230 VAC
Kaikissa malleissa on sama potentiaalivapaa releen ulostulo, jonka voi siis kytkeä laitteeseen, joko avautumalla (COM-NC) tai sulkeutumalla (COM-NO) kun rele vaihtaa tilaa käskyn saatuaan.

Monia käyttökohteita

Periaatteessa etäohjattavan releen voi kytkeä minkä tahansa napin tai kytkimen tilalle ja näin yhdistää se osaksi kotisi automaatiota Cozifyn avulla. 

Jos sinulla on muita ideoita releen käyttämiseen, niin kuulisimme siitä mielellämme!

Parahin terveisin,
Samppa / Cozify

torstai 6. kesäkuuta 2019

Mikä älyvalo?

Älyvalaistuksella tarkoitetaan etäohjattavia valoja joiden päällä oloa ja himmennystä voi myös automatisoida. Älyvalo antaa uusia mahdollisuuksia tunnelman luomiseen värisävyn tai valkoisen valon lämpötilan avulla. Älyvalaistus on tärkeä osa älykotia.

Älykäs valo?

Älyvalossa äly asuu lampun sisällä:
  1. Sillä on tapa kommunikoida eli saada komentoja (yleensä radioyhteys), ja
  2. Sillä on erilaisia ominaisuuksia, joita se osaa komennon tullessa tehdä, esimerkiksi:
    • Syttyä ja sammua
    • Muuttaa valon kirkkautta
    • Jotkin älyvalot osaavat myös muuttaa valkoisen valon värilämpötilaa 
    • Kalleimmat älyvalot osaavat muuttaa jopa väriä
Varsinainen logiikka ja ohjauskomennot tehdään erillisen ohjauslaitteen, eli hubin avulla, joka yhdistää ja ohjaa kaikkia kodin älyvaloja. Eli aivan kaikki äly ja logiikka ei sittenkään ole itse lampussa, vaan tarvitset esimerkiksi Cozify Hubin niiden ohjaukseen ja varsinaisen automatiikan toteuttamiseen. Tällöin valo voi syttyä kun liikettä havaitaan tai alkaa hämärtyä, tai jopa vilkkua kun palovaroitin hälyttää. Älyvaloa voi ohjata myös äly-kytkimestä tai kaukosäätimen avulla.

Mitä tulee ottaa huomioon älyvalaistusta suunniteltaessa?

Valaistuksen suunnittelu on suoraviivaista, jos vain tietää mitä haluaa. Tämä ei kuitenkaan ole helppoa silloin, jos ei tiedä mikä on mahdollista ja mitä mikäkin erikoinen termi tarkoittaa.

Himmennys

Himmennyksellä tarkoitetaan valotehon, eli kirkkauden säätöä. Perinteisesti lamppuja voi himmentää säätämällä virransyöttöä himmentimen avulla. Tällöin lampun täytyy olla himmennykseen soveltuvaa mallia. Älyvaloja ei saa käyttää normaalin himmentimen kanssa. Niiden himmennys toteutetaan antamalla niille himmennykomento radioyhteyden avulla. Kaikki älyvalot tukevat valon kirkkauden säätöä, mutta ei samaan tapaan kuin normaalit polttimot tai LEDit.

Älyvalojen kirkkauden automatisointi mahdollistaa helpon kirkkauden säädön päivärytmin mukaan siten, että aamulla käytetään kirkasta valoa ja päivällä jos luonnonvalova on jo tarpeeksi niin valo ei syty lainkaan. Illalla taas käytetään sopivan himmeää valaistusta ja yöllä minimikirkkautta.

Valkoisen valon sävy

Valkoisen valon sävy (valkoinen spektri) kuvastaa miten lämmintä valo on sinertävän ja kellertävän välillä. Sitä mitataan Kelvineinä ja toisin kuin lämpötiloissa, valon värisävyssä pienempi luku tarkoittaa lämmintä ja iso kylmää. Yleisimmät valojen värilämpötilat ovat lämpimästä kylmään: kellertävä halogeenivalo on 2700 K. Yleinen "kodin lämmin" valkoinen perusvalo on 3000K tai 3200K, kohti hieman neutraalimpaa 4000K lämpötilaa. Luonnon päivänvaloa vastaava neutraali värilämpötila (usein tosin hieman viileänäkin sisävalona koettu) on 5600K, aina sinertävään 6500 K asti.

Edulliset älyvalot ovat kiinteästi tiettyä sävyä (esim. 2700 K) ja pelkästään valoteholtaan himmennettäviä. Paremmat älyvalot pystyvät loistamaan millä tahansa sävyllä 2700 K ja 6500 K välillä.

Valkoinen värisävy on helppo pitää aina oikeana automaation avulla. Tällöin kaikki älyvalot mukautuvat luonnolliseen päivärytmiin automaattisesti. (Lisätietoa: Aina oikea valkoisen värisävy) Jos kodissasi on myös perinteisiä valoja, niin ne tietenkin erottuvat älyvalojen joukosta eri sävyisinä jossain vaiheessa päivää koska niiden sävy pysyy aina samana.

Värivalo

Värit ovat omiaan luomaan erilaisia tunnelmia. Voisi kuvitella että valo, joka pystyy tuottamaan kaikki värit voisi myös näyttää kaikki valkoisen värin sävytkin. Näin ei kuitenkaan aina ole sillä valkoinen valo ja sen sävyt vaativat lampulta erilliset ledit kuin värien tuottamiseen tarvittavat sininen, punainen ja vihreä. Tästä syystä voi olla yllättävää havaita, että edulliset värilliset älyvalot eivät välttämättä osaakkaan tuottaa valkoisen eri sävyjä. Esimerkiksi Ikean värillisessä Trådfri älyvalossa on valkoiselle valolle vakio lämpimään taittuva lämpötila 2700K, eli sitä ei voi säätää, ja muutenkin värien kirkkaus on himmeämpi kuin valkoisen.

Kytkentä

Koska älyvalo on yleensä osa suurempaa verkkoa ja se toimii viestin välittäjänä, tulisi sen saada aina virtaa. Jos siitä ottaa virrat pois, niin kaikki sen äly katoaa - zup.

Älyvalo kytketään siis saamaan aina virtaa ja päällä olo pyritään tekemään ohjelmallisesti. Tämä tarkoittaa että älyvalo on täysin automatisoitu suoraan hubin kautta. Voit myös käyttää äly-kytkimiä tai kauko-ohjaimia, joiden avulla viesti menee ensin hubille, joka lähettää siihen asennetun komennon valolle. Vaikka viesti kiertää hubin kautta, toimii se silmänräpäyksessä.

Vinkki: Jos asennat älykkään polttimon vanhan tilalle, niin teippaa seinäkytkin päälle asentoon, niin valoa ei tule vahingossa sammutettua - jos virran katkaisee, myöskin älyn kulku polttimoon katkeaa.

Älykytkin perinteisille valoille 

Myös perinteisille valoille voi lisätä älyä kytkimeen(katkaisimeen) liitettävän lisäosan avulla, esimerkiksi kytkinrasiaan asennettavalla Ubisys D1 modulilla. Näin kytketystä valosta (ja kytkimestä) tulee etäohjattava, eli älykäs. Tällöin ei tarvitse käyttää älyvaloa (älupolttimoa) ollenkaan, koska ne eivät toimi sähkövirtaa säätävien himmentimien kanssa. Ubisys D1 toimii kytkimen takana himmentimenä yhdelle valolle ja Ubisys S2 on taas pelkkä ON/OFF moduli, mutta kahdelle valolle ja kahdelle kytkimelle. Molempien kanssa käytetään perinteisiä lamppuja ja kytkimiä.

Huom: Kytkinrasiaan asennettavia moduleja saa asentaa vain valtuutettu sähkömies.

Mitä tämä kaikki tarkoittaa?

Kuluttaja on helposti ymmällään miten tehdä fiksuja valintoja. Yleispätevä vinkki on suosia standardeja ja avoimia teknologioita käyttäviä tuotteita, kuten ZigBee valoja, jotka eivät ole suljettu ja lukittu yhteen toimittajaan tai valmistajaan. Eli esimerkiksi Philips Hue, Osram Lightify ja Ikean Trådfri toimivat kaikki nätisti ristiin Cozify Hubin avulla - ZigBee teknologian ansiosta.

Älyvaloja hankkiessa kannattaa panostaa laatuun, joka yleensä näkyy myös hinnassa. Halvalla ei saa hyvää, ja omat vaatimukset kannattaa miettiä tarkkaan. Värivalojen avulla on hyvä luoda tunnelmaa, mutta pelkällä himmennykselläkin pääsee jo pitkälle. Värien kanssa leikkiminen on hauskaa etenkin lapsiperheissä.

Alkuun pääsee helposti vaihtamalla muutaman älyvalon ja tekemällä syttymiseen tarvittavat automaattiset säännöt hubin ja vaikka liikesensorin avulla. Ohjauksen voi tehdä myös seinälle asennettavien älykytkimien tai kaukosäätimien avulla, kuten Philips Hue Dimmer Switch. Järjestelmää voi sitten laajentaa myöhemmin tarpeen mukaan.

Kattavamman ratkaisun saa käyttämällä Ubisys älykytkin moduuleja, jotka mahdollistavat etäohjauksen lisäksi normaalin jo kodissasi olemassaolevan seinäkytkimen käytön. Mikäli kohteena on laaja remontti tai uudiskohde, sähkökaapin DIN-kiskoon asennettavat FutureNow:n relepakat ovat myös vaihtoehto ohjata valaistusta, pistorasioita ja muita kiinteästi asennettuja laitteita. Tästä julkaisemme aivan oman bloginsa tulevaisuudessa.

Suosittelemme tutustumaan myös valkoisen valon värisävyä käsittelevään blogiimme: Aina oikea valkoisen värisävy

Parahin terveisin,
Samppa \ Cozify

Tämä on Cozifyn blogi, jossa pohditaan kotiautomaatioon ja kodin laitteiden ohjaamisen liittyviä asioita ja kerrotaan yrityksen kuulumisista. Äänessä ovat vuoroin oma joukkomme sekä vieraskynät.

Tervetuloa mukaan ja kommentoimaan.