| Percorso di formazione sulla domotica personale – CAPITOLO 3 | |
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Proprio come un organismo vivente, una smart home ha necessità di percepire il mondo che lo circonda e che interagisce con lui, nonché di aver percezione del proprio stato. Deve dunque essere dotato di sensori, ovvero elementi in grado di fornire, in ogni momento, una lettura puntuale di determinate metriche (eg. temperature) o stati (eg. presenza, apertura varchi ecc.) e altro.
Le letture dei sensori possono essere di tipo diretto, indiretto, o calcolato.
Un sensore di temperatura fornisce una lettura di tipo diretta, in quanto il suo ruolo è espressamente quello di fornire tale lettura: lo si interroga, lui risponde. Un dispositivo più complesso concepito per far altro ma che, se interrogato, fornisce una qualche lettura, la fornisce dunque in modo indiretto. Ad esempio, un condizionatore d’aria è concepito per rinfrescare gli ambienti ma – se è nativamente dotato di caratteristiche domotiche – può essere interrogato per ottenere la temperatura dell’ambiente in cui si trova. È, indirettamente, anche un termometro.
Oltre ai sensori fisici (a lettura diretta o indiretta che siano), ne esistono poi di virtuali considerati tali in quanto capaci di raccogliere informazioni provenienti da servizi e fonti esterne. Per esempio, un sito internet che fornisca dati in tempo reale relativi alla pressione atmosferica del nostro quartiere potrebbe essere la sorgente dati per un sensore virtuale in uso nella nostra domotica personale. Pur non possedendo un sensore fisico, potremmo comunque averne uno virtuale che ci fornisca le medesime funzionalità.
Un sensore calcolato, invece, è un sensore che, attraverso l’intelligenza del proprio HUB (tema approfondiremo in seguito), viene per l’appunto calcolato sulla base di altre letture. Per esempio, è possibile definire dei sensori di benessere ambientale come l’indice di Thom.
Esiste una grande qualità di sensori diversi, tra i quali:
- di umidità relativa, di temperatura, di qualità dell’aria (genericamente detti “ambientali”);
- di luminosità e rumorosità;
- di presenza e di movimento;
- di apertura varchi (porte, finestre, abbaini);
- di vibrazione;
- di qualità dell’aria, pressione atmosferica, quantità di pioggia, vento, irradiazione luminosa;
- di fumo, di allagamento;
- di assorbimento elettrico;
- telecamere (IP CAM)
e molti altri. Quelli ovviamente per noi più interessanti sono quelli domotici, in quanto integrabili nella nostra realtà domotica. Anche un termometro a mercurio per uso medico è un sensore, ma non sarà mai utile nella realizzazione di un proprio impianto di domotica personale. Se ci riuscite, fatecelo sapere.
| N.b. Di sensori, di qualunque tipo, ne abbiamo testati e recensiti una valanga. |
Sensori ambientali
I sensori più comuni di questo tipo sono quelli di umidità, temperatura e pressione abientale. Tale tipologia di sensori è solitamente utile per la gestione automatica degli impianti di riscaldamento/raffreddamento, ma non solo. L’analisi delle letture di questi parametri è spesso utile anche per definire sensori calcolati.
Alcuni esempi:
Il sensore Xiaomi/LUMI è un sensore in grado di fornire letture istantanee di umidità relativa e temperatura e pressione barometrica dell’ambiente in cui è installato, mentre la Stazione Meteo NETATMO è una vera e propria mini-stazione meteorologica dotata di una sonda da esterno: tale dispositivo riesce a fornire quindi umidità relativa e temperatura sia dell’ambiente in cui viene posizionato sia quello in cui è posizionata la sonda esterna, nonché le rilevazioni di inquinamento e di concentrazione CO2 negli ambienti.
Un termostato digitale domotico è solitamente anche un sensore indiretto di umidità/temperatura. Un esempio:
Tale dispositivo (in questo esempio, il ben noto “Tado° Termostato Intelligente“) serve a pilotare un sistema di riscaldamento, ma è anche un sensore indiretto, in quanto è in grado di fornire letture di umidità relativa e temperatura al nostro sistema domotico.
Sensori di luminosità e rumorosità
I sensori di luminosità solitamente forniscono la lettura istantanea del numero di lux di un ambiente. Tali componenti sono utili per l’automazione relativa all’accensione o allo spegnimento di sistemi di illuminazione. I sensori di rumorosità, invece, solitamente forniscono la lettura istantanea del numero di decibel presenti nell’ambiente in cui sono posizionati.
Un sensore che integra un sensore di luminosità è per esempio il sensore di movimento della Xiaomi, uno che integri quello di rumorosità è la sopracitata Stazione Meteo NETATMO.
Sensori di movimento
Questi sensori servono a rilevare il movimento (quindi la presenza) di un corpo caldo in un volume d’aria. Son infatti anche chiamati “volumetrici” e sono parte essenziale, solitamente, negli impianti anti intrusione. Sebbene esistano varie tecniche per determinare la presenza, uno dei sensori diretti più classici è quello a infrarossi, tipo questo:
Esistono però anche sensori di presenza virtuali. Ad esempio, una telecamera di sorveglianza può rilevare la presenza se il proprio software, tramite un’elaborazione in tempo reale delle immagini che essa stessa riprende, è in grado di distinguere una variazione nell’immagine tale da essere considerata movimento, e quindi presenza.
Alcuni altri esempi sono questi.
Sensori di presenza
Analoghi ai sensori di movimento, quelli di presenza rilevano la presenza di qualuno non, appunto, basandosi sul fatto che tali individui si stiano muovendo, ma semplicemente “che siano presenti” (anche fermi immobili).
Per farlo si utilizzano varie tecniche; una delle più classiche è l’uso di microonde (tranquilli, non si viene cotti a puntino). Un esempio moderno di sensori di questo tipo è l’AQARA FP2:
Alcuni altri esempi sono questi.
Sensori di apertura varchi
Sebbene – come ne caso dei sensori di presenza – esistano più tecnologie per monitorare l’apertura di un varco (esso sia una porta, una finestra, una bascula ecc.), quella più tipica è quella a magneti.
In sostanza, il sensore magnetico è posizionato su uno dei due battenti del varco da monitorare, mentre sul battente opposto è posizionato il magnete vero e proprio. L’allontanamento (e quindi l’apertura del varco) dei due componenti innesca un segnale tale da essere interpretato dalla domotica come apertura (ed essere trattato di conseguenza). Un esempio, tra i mille in commercio:
Esistono sensori più complessi che non si limitano alla produzione di un segnale di apertura, ma possono anche essere consultati e quindi fornire istantaneamente la loro condizione di “aperto” o “chiuso”.
Alcuni altri esempi sono questi.
Sensori di vibrazione
Un esempio di questo tipo di sensori è l’Aqara: trattasi di componente in grado non solo di rilevare la magnitudo di una vibrazione, ma anche la sua posizione relativa basata su una lettura istantanea dei tre assi.
Tale sensore si usa solitamente per monitorare varchi, superfici in vetro (finestre) ma anche casseforti e altro ancora.
Sensori meteo
Esistono sensori in grado di percepire la realtà meteorologica.
I sensori di qualità dell’aria sono componenti in grado di valutare concentrazioni di gas nocivi (eg. anidride carbonica) così come il grado di inquinamento da microparticelle (PMx). Sono utili per valutare la qualità dell’aria respirata.
I sensori di qualità di pioggia, vento, irradiazione luminosa e altre letture sono tipicamente sensori dedicati al monitoraggio meteorologico. Tali componenti possono essere acquistati separatamente oppure sotto forma di vere e proprie stazioni meteorologiche:
La prima, la NETATMO Weather Station è la versione estesa di quella descritta precedentemente in questo articolo; la seconda è la DAVIS VANTAGE PRO-2. Queste stazioni meteorologiche provvedono a fornire dati molto accuratià e sono particolarmente utili in caso si vogliano domotizzare ambienti esterni (giardini con irrigazione e illuminazione automatici, tende da sole ecc.).
| N.b. Spesso e volentieri, in domotica personale, questo tipo di sensori in particolare è soggetto a virtualizzazione, ovvero si provvede ad utilizzare servizi esterni via Internet per ottenere le informazioni meteorologiche gratuite della propria zona senza necessità di stazioni meteo proprie. |
Sensori di fumo, di allagamento
Per la prevenzione di incidenti quali incendi e allagamenti, esistono sensori appositi. Per esempio:
Il primo è il NEST Protect 2, il secondo, il D-Link DCH-S160, un sensore di allagamento, il terzo il sensore di rilevazione fumi Develco.
Sensori di assorbimento elettrico
Importantissimi poi i sensori di assorbimento elettrico, utili per l’appunto a misurare la potenza istantanea impiegata e, talvolta, anche il valore di energia (vedi focus sulla differenza potenza/energia).
Solitamente si dividono in due categorie: passanti e a induzione.
I sensori di assorbimento passanti sono quelli che si posizionano fisicamente tra il carico elettrico e la rete di fornitura. Ne sono un esempio lampante (alcune) prese elettriche intelligenti (come per esempio la Shelly Plug S) oppure gli attuatori da scatola di derivazione, (come per esempio gli Shelly Plus 1PM)
Quelli a induzione sono invece quelli che utilizzano delle sonde da posizionarsi sul cavo di fase (solitamente sul quadro elettrico), le quali per induzione deducono l’assorbimento (come per esempio lo Shelly EM).
Tutti i sensori di assorbimento sono particolarmente apprezzati per conoscere istantaneamente la potenza assorbita da uno più carichi – e quindi capire come l’impianto stia consumando corrente – ma anche per conteggiare i consumi su base temporale.
Telecamere (IP CAM)
Con l’evoluzione e la miniaturizzazione dei sensori di immagine si è assistito, negli ultimi anni, all’avvento di generazioni di telecamere utili al monitoraggio di sicurezza degli ambienti di qualità sempre superiore e dal costo sempre più esiguo (nonché dalle fattezze sempre più gradevoli e moderne).
Due esempi:
La prima è la D-Link DCS-5000L, IP Cam da interno, motorizzata, mentre la seconda è la Foscam FI9900P, telecamera fissa, da esterno. Entrambe sono – come ormai tutte le IP CAM – Wi-Fi e dotate di visione notturna. Come spiegato sopra (sezione sensori di presenza), determinate IP Cam possono venire utilizzate – tramite software – come veri e propri sensori di rivelazione di presenza.
