Hoe kun je je creativiteit inzetten voor slimme oplossingen?
In deze les ga je het leren...
Veel studieplezier!
Door: Arno Doornbos (bijscholing docent PIE / Windesheim, februari 2018)
Introductie
In deze les van 2 lesuren ga je leren:
wat domotica is;
welke termen/begrippen er gebruikt worden;
wat een 'smart home' is;
dat jij waarschijnlijk al domotica oplossingen kent (zonder dat je het misschien weet);
waar domotica veel ingezet wordt;
waar de toekomst van domotica naar toe gaat;
hoe je je creativiteit kunt inzetten om slimme oplossingen te bedenken.
Je hebt tijdens deze opdracht de iPad of computer nodig.
Oefeningen
Tijdens de les ga je ook een aantal oefeningen maken. Maak van de antwoorden in de oefeningen foto's of een screenshot. Je moet deze antwoorden namelijk in een verslag zetten.
Verslag
Je gaat van deze les ook kort verslag maken. Maak daarom tijdens de uitvoering van de opdrachten ook foto's (en als je wilt ook video's) van alles wat je doet.
Leerdoelen
Je leert:
zelfstandig werken
op tempo te werken
de basisbegrippen van domotica
andere berippen in de 'domotica wereld'
wat een 'smart home' is
waar domotica wordt ingezet
de (meer)waarde van domotica te herkennen
waar de toekomst van domotica naar toe gaat
om je creativiteit in te zetten voor slimme oplossingen
een kort verslag te maken over deze opdracht
Voorkennis
Eigenlijk heb je niet zoveel voorkennis nodig om met domotica aan de slag te gaan. Het is wel handig dat je weet hoe je een lamp aan- en uitschakelt en dat je kunt omgaan met apps op een smartphone... Maar, dat weet je waarschijnlijk al!
Als je aan domoticaoplossingen gaat werken is technische kennis van computers erg handig, maar geen vereiste.
Je gaat ook een kort verslag maken en daarvoor is kennis van Microsoft Word nodig.
Domotica vs smart home
Wat is domotica?
Domotica betekent het toepassen van elektronica om dingen in en om het huis te automatiseren.
Het woord 'domotica' kun je splitsen in 'domo' en 'tica'. 'Domo' komt van het woord 'domus' (dat betekent huis in het Latijn) en 'tica' komt uit de moderne technische wetenschap. Dat vind je ook in woorden zoals informatica en robotica.
Domotica is niet alleen bedoeld om dingen in huis zomaar automatisch te laten gaan. Het heeft een doel, namelijk het verbeteren van de kwaliteit van wonen en leven.
Wat is een "Smart Home"?
Een 'smart home' is eigenlijk als je het vertaalt vanuit het Engels een 'slim thuis'. Je maakt je huis dus slimmer. Domotica is huisautomatisering en een smart home automatiseert niet alleen, maar doet dat op een hele slimme manier. Tenminste, dat kan... Je eigen creativiteit is vaak de grens.
Onthouden: In een smart home kunnen apparaten met elkaar communiceren. Het is dus eigenlijk domotica met extra intelligentie.
De term smart home en domotica worden veel door elkaar gebruikt. Dat is niet zo erg als je maar weet wat de verschillen ongeveer zijn. En dat vertellen we je zo.
Voorbeelden van domotica
Zoals we net al vertelden is een smart home eigenlijk een hele slimme domotica-oplossing.
Je hebt net al verschillende termen geleerd. Daar laten we nu een voorbeeld bij zien voor een domotica systeem en een smart home systeem.
Domotica voorbeeld
Je koopt een set slimme wandcontactdozen (WCD) met een afstandsbediening zoals hiernaast. In dit geval is het een set van het merk KlikAanKlikUit. Je steekt deze in een WCD in de muur en doet vervolgens de stekker van een lamp in de slimme WCD. Als je dan op de juiste knop op de afstandsbediening drukt dan kun je de lamp in- en uitschakelen. Je kunt vaak met een knop ook meerdere slimme WCD's in- en uitschakelen. Erg handig als je op één plek, bijvoorbeeld terwijl je op de bank zit, je verlichting wilt schakelen.
Van domotica naar smart home
Ikea heeft bijvoorbeeld een vrij nieuwe collectie van slimme verlichting. Dit is in principe een domotica oplossing, maar als je verbindingshub gebruikt dan kun je met een app op je smartphone al veel meer regelen met de verlichting. Nog niet helemaal een smart home, maar al wel een eind in de richting.
Installeren van de Ikea TRÅDFRI gatewayset
Smart home voorbeelden
Een paar voorbeelden van smart home oplossingen zijn:
Energiebesparing: Als iemand een bepaalde tijd niet in een ruimte aanwezig is gaat de verlichting en televisie automatisch uit.
Veiligheid: Als een brandmelder af gaat, dan worden bijvoorbeeld het elektrische fornuis, de oven en andere apparaten die hitte afgeven uitgeschakeld. Ook wordt de bewoner ingelicht via een app of een telefoontje
Gemak: Je krijgt post in de brievenbus en zodra de klep van de brievenbus open gaat krijg je een bericht op je telefoon dat de postbode is geweest. Vooral handig als je brievenbus wat verder van huis af staat.
'Toon' van energieleverancier Eneco is een voorbeeld van een slim systeem (een slimme thermostaat) waarmee je (in de toekomst) veel meer kunt dan de verwarming hoger en lager zetten.
Eneco Toekomstfilm Toon
Het verschil tussen domotica en een smart home
Je hebt nu geleerd wat domotica is en wat een smart home is. Ook heb je aan de hand van wat voorbeelden al wat overeenkomsten en verschillen kunnen zien. Je merkt misschien wel dat het verschil niet zo groot lijkt en dat met domotica vaak ook het smart home bedoeld wordt. Toch zitten er wel wat verschillen tussen deze termen. Bekijk de tabel hieronder maar eens.
Domotica
Smart Home
Bediening
Eenvoudige schakelingen
Intelligente uitwisseling van gegevens
Besturing
Vaak standaard één systeem/merk
De gateway van professionele is in de meterkast of in een technische ruimte geplaatst
Meestal bedraad aangesloten, tegenwoordig zijn er ook draadloze systemen
Controller/gateway/computer die met meerdere merken en draadloze systemen kan communiceren
Steeds meer moderne modellen die er mooi uit zien en ook in het zicht (bijvoorbeeld in de huiskamer) geplaatst kunnen worden.
Apparaten
In de meeste gevallen van één merk
Alle apparatuur is van hetzelfde merk
Honderden soorten apparaten aan te sluiten en elke dag komen er nieuwe apparaten bij.
Verschillende merken kunnen gebruikt worden.
Tegenwoordig ook steeds vaker in lampen, koelkasten, wasmachines ed.
Tabel: Verschil tussen domotica en smart home oplossingen
Over alle onderdelen in deze sytemen gaan we je nu vertellen.
Domoticasysteem uitgelegd
Systeem
Voor het woord domotica bestaand meerdere begrippen. Het wordt ook wel 'huisautomatisering' (in het Engels 'home automation') of 'smart home' genoemd.
De term 'smart home' past misschien niet helemaal in het rijtje hierboven, maar we gebruiken hem toch. Weet je nog?Een smart home is domotica + intelligente automatisering.
Je komt heel veel termen tegen in de domoticawereld. Als je praat over domotica of een smart home dan heb je het meestal over de totaaloplossing (zeg maar: het hele systeem).
Om een domoticasysteem te bouwen heb je verschillende onderdelen (materialen) nodig.
Omdat de basis van alle systemen ongeveer gelijk is gaan we je in de volgende paragrafen uitleggen welke onderdelen er nodig zijn om een domoticasysteem op te bouwen.
De basis van het domoticasysteem is de gateway of controller. Zeg maar, de computer die alles bestuurt.
Hiernaast zie je een professionele gateway (merk: Niko). Deze wordt vaak ik de meterkast of in een technische ruimte geplaatst. De ronde en blitse gateway (de Homey) is door consumenten te installeren en kan gewoon bij je in de huiskamer staan.
Verbinding (bedraad en draadloos)
Niko systeem in meterkast
In grote gebouwen en duurdere huizen worden vaak systemen gebruikt die met bedrading aangesloten zijn op de gateway (zie de afbeelding hiernaast). Bij een bedrade oplossing moet je dus vooraf al goed nadenken over wat je wilt, omdat je er leidingen voor moet aanleggen. Er bestaan ook professionele systemen die draadloos gebruiken, maar dat gebeurt nog niet zo veel.
In bestaande huizen en gebouwen kun je vaak eenvoudiger een draadloze oplossing gebruiken. Ook als je zelf een systeem wilt bouwen is het vrij eenvoudig om met een draadloos systeem te werken. Deze systemen kun je eigenlijk bijna overal plaatsen, omdat ze klein zijn en geen extra bedrading nodig hebben. Vaak is alleen een stroomvoorziening nodig en soms een UTP-kabel (netwerkkabel) voor de verbinding met je router / internet. En zelfs dat gaat ook steeds meer draadloos.
Slimme apparaten
Devolo Home Control apparaten
Je hebt slimme apparaten nodig die kunnen 'praten tegen' en/of 'luisteren naar' de gateway. Dit noemen we sensoren en actoren. Dit zijn de apparaten die je overal in en om je huis plaatst.
In volgende paragrafen ga je hier meer over leren.
Slimme apparaten: Sensoren
Een sensor kun je zien als een zintuig. Dit woord komt van het Engelse woord 'sense'. Je zintuigen kunnen dingen zien, horen, voelen of ruiken. Een sensor kan dat ook. Een bekende sensor - die je waarschijnlijk wel kent - is de bewegingssensor. Je komt hem veel tegen op buitenlampen. Zodra deze sensor beweging ziet dan wordt de lamp aan gedaan. En een sensor die je nog beter kent is de lichtknop/lichtschakelaar. Deze sensor voelt dat hij ingedrukt wordt doordat er stroom wordt doorgelaten over verbroken. Daarmee laat je dan de lamp (actor) aan of uit gaan.
Ingebouwde multisensor van Aeotec
Voorbeeld
Met een slimme bewegingssensor kun je een lamp aan laten gaan, maar je kunt hem ook gebruiken voor je alarminstallatie, want als je er niet bent en hij ziet beweging dan is er misschien wel iets aan de hand.
Je ziet de sensor hiernaast ingebouwd in het plafond. Hij zou zelfs een geluid af kunnen spelen via de speaker ernaast. Deze sensor kan nog meer meten (het is de Aeotec Multisensor 6). Hij kan bijvoorbeeld ook de hoeveelheid licht meten en daarmee bijvoorbeeld automatisch de verlichting aan laten gaan. Ook meet hij de temperatuur om misschien de verwarming in of uit te schakelen.
Vele soorten sensoren
Verschillende soorten sensoren
Er zijn ook sensoren die:
controleren of een deur/raam open staat gaat (dit is een magneetsensor en kan je bijvoorbeeld melden als je vergeet een raam dit te doen bij vertrek of kan voor de alarminstallatie gebruikt worden)
de windsnelheid meten (die kunnen bij harde wind bijvoorbeeld de zonneschermen omhoog doen, zodat ze niet kapot waaien)
rook meten (de rookmelder; hij kan apparaten uitschakelen en een brandmelding doorgeven)
trilling meten (plak hem onder het zadel van je scooter en als hij thuis in de schuur beweging voelt dan krijg je een melding)
meterstanden van elektra, gas en water kunnen aflezen (daarmee kun je je verbruik automatisch bijhouden)
De sensoren zijn slim, maar natuurlijk geven ze informatie door aan de gateway. De gateway is het brein van het systeem. Daarin programmeer je wat er moet gebeuren bij een melding (zoals in de voorbeelden hierboven).
Hoe die informatie verwerkt wordt ga je nu leren...
Slimme apparaten: Actoren
Niko bus DIN rail module
(zit vaak in de meterkast)
Het woord 'actor' komt van het Engels woord 'act' wat 'handelen' betekent. Oftwel, doen. Een actor is dus een apparaat wat dingen doet. Het is in de bijvoorbeeld een lamp, verwarming, motor of wandcontactdoos.
Met bijvoorbeeld een schakelaar kun je een lamp inschakelen. De schakelaar is een sensor die vervolgens een apparaat iets laat doen. De schakelaar is niet altijd een knop op de muur of aan een draad. Hij kan ook ingebouwd zitten in de muur, in het plafond of in de meterkast. Het gaat er om dat hij de spanning in en uit kan schakelen en dat het apparaat er achter aan of uit gaat. Een dimmer is bijvoorbeeld ook een actor.
Het Niko systeem hiernaast is een voorbeeld waarin bedraad de verlichting vanuit de meterkast wordt geschakeld. Het draadloze systeem hiernaast wordt met een draadloos signaal vanuit de gateway geschakeld. Je kunt zo'n inbouwmodule gewoon later achter je WCD inbouwen (draad achter de WCD doorknippen en de module er tussen zetten).
Draadloze inbouw WCD (zit dus
in de inbouwdoos in de muur)
Als je een lamp in de WCD doet
dan kun je hem via op een
andere plek schakelen.
Voorbeeld
Je drukt een schakelaar (sensor) twee keer snel in en daarmee vertel je de gateway dat alle lampen (actoren) in huis aan moeten gaan. De gateway weet nu dat de lampen aan zijn en als je bijvoorbeeld weer twee keer klikt gaan ze allemaal weer uit. Natuurlijk is gebruik je daarvoor geen standaard schakelaar, maar een slimme schakelaar.
De lampen gaan ook niet zomaar aan. Bij de lampen zit vaak een ingebouwde schakelaar die de stroom doorlaat of tegenhoudt. Die schakelaars krijgen een signaal van de gateway om de stroom door te laten om de lamp aan te laten gaan.
Nog een leuk voorbeeld is de deurbel. Dat is een schakelaar (sensor), maar een slimme deurbel kan samen met de gateway ook andere interessante dingen doen. Je kunt bijvoorbeeld de lampen in huis laten knipperen, een film op tv op pause zetten en/of een foto van degene die aanbelt (met een bewakingscamera) naar je smartphone laten sturen sturen. Dus de apparaten die iets doen nadat de deurbel is ingedrukt dat zijn de actoren.
Programmeren / scenes maken
Nu je wat over alle onderdelen van een domoticasysteem hebt geleerd is het tijd voor de laatste stap om er een werkend systeem van te maken. Je hebt nu:
een gateway/controller
verbinding met de apparaten
verschillende slimme apparaten (actoren en sensoren)
Natuurlijk moet de gateway alle apparaten 'leren herkennen'. Dat gaat ongeveer net zoals je een bluetooth speaker toevoegt aan je smartphone.
Hieronder zie je hoe je een slimme lamp kun toevoegen aan de Homey gateway.
Slimme lamp (Aeon Labs) aan Homey toevoegen
Bediening
Als je alle apparaten hebt toegevoegd dan kun je ze al bedienen met bijvoorbeeld je smartphone.
En als je wat schakelaars/knoppen in huis programmeert dan kun je ook meerdere apparaten/lampen tegelijk bedienen. Maar daarvoor moet je dus wat programmeren.
Programmeren
Het woord programmeren klinkt misschien wat spannend, maar het klinkt moeilijker dan het eigenlijk is. Je gaat namelijk scenes maken in een domoticasysteem en dat zo eenvoudig als: Als dit, dan dat!
Voorbeelden
Bijvoorbeeld: Als ik op knop A druk dan moet 'lamp hal' aan en na 3 seconden 'lamp huiskamer' aan. Dit noem je dan bijvoorbeeld scene 'thuiskomen binnen'.
Nog een voorbeeld: Als 'bewegingssensor oprit' beweging ziet en het is bijna donkerdan moet de 'lamp carport' aan. De scene noem je bijvoorbeeld 'thuiskomen oprit'.
Het voorbeeld hieronder kan de scene 'thuiskomen oprit' zijn.
Scene programmeren in Fibaro Home Center. Scene: beweging detecteren + bijna donker = lamp aan
Het maken van scenes werkt in elk merk systeem wat anders, maar de basis is gelijk. Namelijk: Als dit, dan dat!
Oefening
Oefening: Over domotica en alles wat je nodig hebt
0%
Je hebt net geleerd wat domotica is, welke termen en begrippen erbij gebruikt worden en wat je voor een domoticaoplossing nodig hebt. Daarover krijg je nu een paar vragen.
Maak screenshots van je antwoorden, want die moet je straks in je verslag zetten.
Intercom (om wat te kunnen omroepen in een gebouw)
Muziek / tv
Zonnewering
Thuis
We hebben al verschillende voorbeelden gegeven van domoticatoepassingen thuis. Misschien denk je nog steeds dat dit niets voor jou is, maar "over een paar jaar is jouw huis waarschijnlijk ook een smart home."
De toepassingen van smart home oplossingen groeien heel hard.
Een voorbeeld voor de beveiliging
Als een inbreker wordt gezien gaat het alarm af en krijg jij een (video)bericht op je smartphone.
Een voorbeeld als je een feestje geeft
Je kunt de verlichting bijvoorbeeld van kleur aanpassen voor een feestje. Net hoe jij het gezellig vindt.
Nog meer slimme apparaten
Er zijn al heel wat slimme appaten te koop, maar er komen er nog veel meer bij. Zoek maar eens op internet naar "smart home appliances".
Ouderenzorg en gehandicapten
Je komt domotica al heel veel tegen in de ouderenzorg en in woningen voor gehandicapten. Als je op leeftijd bent dan is een moderne seniorenwoning waarschijnlijk nodig. Je huis kan dus ook aangepast worden.
Je kunt in zo'n woning denken aan:
Domotica en een robot kunnen ouderen helpen
Noodknoppen op verschillende plekken in huis (daarmee schakel je alle verlichting in, gaat de voordeur open, de tv en radio gaat uit en wordt de zorginstelling ingelicht)
Automatische verlichting (als het donker wordt gaat de verlichting automatisch aan en is er nachtverlichting als je uit het bed stapt)
Gordijnen die automatisch open en dicht gaan
Apparaten heet worden gaan automatisch uit bij een noodsituatie (noodknop, brandmelder) of als iemand uit huis weggaat (en bijvoorbeeld is vergeten de kookplaat uit te doen)
En steeds vaker een "robot" die handelingen kan verrichten om ouderen en gehandicapten te helpen.
Vakantieparken
In vakantieparken staan vaak heel veel bungalows/huisjes. En in die huisjes wordt vaak veel energie verbruikt (zoals verlichting en verwarming). Als de energie verbruikt wordt terwijl de gasten niet aanwezig zijn in de huisjes dan kost zo'n park dat snel tienduizenden euro's per jaar. Daarom zijn de huisjes steeds vaker voorzien van sensoren die weten of de gasten aanwezig zijn. Als de sensor geen aanwezigheid meet dan wordt de verlichting uitgeschakeld en de verwarming omlaag gedaan. Dat scheelt heel veel energiekosten.
Overal
Eigenlijk is domotica overal toe te passen. Je kunt het zo gek niet bedenken of er is wel een iets waarmee domotica het leven of je werk eenvoudiger of luxer maakt.
Het is alleen de vraag of de kosten voor een domoticaoplossing redelijk zijn. Verdien je de kosten terug door bijvoorbeeld energiebesparing of door een iemand die een ronde minder door het gebouw hoeft te lopen om alle ramen dicht te doen en de lampen uit te doen?
Bedraad of draadloos? Overal is een oplossing voor. En het worden er steeds meer!
De toekomst van domotica
Er komen nog heel veel slimme toepassingen in ons leven. Een ding is zeker: Je kunt straks niet meer om slimme apparaten heen. Ook jouw huis wordt vast een smart home.
Nog een paar voorbeelden om aan te geven waar het met domotica en smart homes heen gaat:
In huis
Je kunt in huis denk aan:
lampen
slimme WCD's (stopcontacten die ook het energieverbruik meten)
verwarming/airco/ventilatie
televisie/radio/speakers
beveiliging
deursloten
brandmelders
wasmachines
koelkasten
fornuis/oven
koffiezetapparaten
stofzuiger (robot)
Misschien klinkt het allemaal een beetje als science fiction of wat overdreven, maar dit is wat er de komende jaren toch echt aan gaat komen...
Auto's
Het dashboard van een Tesla
De nieuwste auto's zitten vol slimme snufjes. Dat is een ook een soort domotica, maar dan voor auto's. De auto's van de toekomst kunnen straks communiceren met de apparaten in huis, op het werk, met de garage en nog meer.
Robots
De robot kan allerlei huishoudelijke taken doen
En dan zijn er ook nog robots. En dan heb je het echt over een slim apparaat boordevol met actoren en sensoren. Maar daar gaan we nu niet verder op in...
Oefening
Oefening: Toepassingen en de toekomst van domotica
0%
Je hebt net gelezen over verschillende toepassingen en de toekomst van domotica. Je krijgt daar nog een paar vragen over.
Maak screenshots van je antwoorden, want die moet je straks in je verslag zetten.
Het arrangement Inleiding in domotica en automatisering is gemaakt met
Wikiwijs van
Kennisnet. Wikiwijs is hét onderwijsplatform waar je leermiddelen zoekt,
maakt en deelt.
Auteur
Arno Doornbos
Je moet eerst inloggen om feedback aan de auteur te kunnen geven.
Laatst gewijzigd
2020-01-28 13:04:30
Licentie
Dit lesmateriaal is gepubliceerd onder de Creative Commons Naamsvermelding 4.0 Internationale licentie. Dit houdt in dat je onder de voorwaarde van naamsvermelding vrij bent om:
het werk te delen - te kopiëren, te verspreiden en door te geven via elk medium of bestandsformaat
het werk te bewerken - te remixen, te veranderen en afgeleide werken te maken
voor alle doeleinden, inclusief commerciële doeleinden.
Van dit lesmateriaal is de volgende aanvullende informatie beschikbaar:
Toelichting
Deze les is bedoeld om je leren wat domotica en automatisering is. We vertellen je er ook wat de toekomst kan bieden en hoe je je creativiteit kunt inzetten om slimme oplossingen op domotica / smart home gebied te bedenken.
Onderdeel van het examenprogramma Vmbo PIE 3.1 en als keuzevak (14: Domotica en automatisering).
Deze les is bedoeld om je leren wat domotica en automatisering is. We vertellen je er ook wat de toekomst kan bieden en hoe je je creativiteit kunt inzetten om slimme oplossingen op domotica / smart home gebied te bedenken.
Onderdeel van het examenprogramma Vmbo PIE 3.1 en als keuzevak (14: Domotica en automatisering).
De les gaat over domotica en automatisering...
In deze les van 2 lesuren ga je leren:
zelfstandig werken
Eigenlijk heb je niet zoveel voorkennis nodig om met domotica aan de slag te gaan. Het is wel handig dat je weet hoe je een lamp aan- en uitschakelt en dat je kunt omgaan met apps op een smartphone... Maar, dat weet je waarschijnlijk al!
Domotica betekent het toepassen van elektronica om dingen in en om het huis te automatiseren.
Een 'smart home' is eigenlijk als je het vertaalt vanuit het Engels een 'slim thuis'. Je maakt je huis dus slimmer. Domotica is huisautomatisering en een smart home automatiseert niet alleen, maar doet dat op een hele slimme manier. Tenminste, dat kan... Je eigen creativiteit is vaak de grens.
Je koopt een set slimme wandcontactdozen (WCD) met een afstandsbediening zoals hiernaast. In dit geval is het een set van het merk KlikAanKlikUit. Je steekt deze in een WCD in de muur en doet vervolgens de stekker van een lamp in de slimme WCD. Als je dan op de juiste knop op de afstandsbediening drukt dan kun je de lamp in- en uitschakelen. Je kunt vaak met een knop ook meerdere slimme WCD's in- en uitschakelen. Erg handig als je op één plek, bijvoorbeeld terwijl je op de bank zit, je verlichting wilt schakelen.
Voor het woord domotica bestaand meerdere begrippen. Het wordt ook wel 'huisautomatisering' (in het Engels 'home automation') of 'smart home' genoemd.
Verlichting
Maak een kort verslag van deze les in Microsoft Word.
Je bent klaar met deze opdracht van 2 lesuren. In die twee lesuren heb je:
