Yksi mobiilivallankumouksen viimeisiä etulinjoja on rakennusautomaatio. Se käsittää lämmityksen, ilmastoinnin ja jäähdytyksen, sekä valaistuksen, turvallisuuden ja palohälytykset. Rakennusautomaatiossa keskitytään nyt energian säästöön ja viimeisen vuosikymmenen aikana ohjelmoitava termostaatti on yleistynyt tasaisesti, lähinnä energiansäästövaikutuksensa ansiosta.
Kirjoittaja Lynnette Reese on komponenttien jakelija Mouserilla tekninen konsultti. Hänellä on sähkötekniikan tutkinto Louisianan yliopistosta. Ennen Mouseri Lynnette työskenteli 15 teknisessä markkinoilla Texas Instrumentsilla, Freescalella ja Cypress Semiconductorilla.
|
Lämmitys ja jäähdytys muodostavat tyypillisesti yli puolet kodin energialaskusta. Esimerkkejä älykkäistä termostaateista ovat ecobee (www.ecobee.com) ja Nest (www.nest.com). Älykkäämmät ohjelmoitavat termostaatit voivat monitoroida energiankulutusta ja päätellä, kuinka energiaa ja rahaa säästyy eniten. Ne erovata metodologioidensa suhteen, mutta molemmat säästävät energiaa muutamalla toimintaansa käyttäjän toiminnan perusteella. Tämä eroaa termostaateista, joiden toimintaa voidaan muuttaa ennaltamääritettyjä ohjelmia manuaalisesti vaihtamalla.
Päätösvalta käyttäjälle
Helppokäyttöisyys on yksi tärkeimpiä ominaisuuksia. Tilastot osoittavat, että ohjelmoitavat termostaatit onnistuvat pienentämään sähkölaskua vain, mikäli käyttäjä voi ohjelmoida niitä. Ohjelmoitavat termostaatit eivät ole vain yksinkertaisia ohjelmia pienessä 8-bittisessä mikro-ohjaimessa. Suuremmat 32-bittiset ohjaiet ovat nyt niin edullisia, että ominaisuuksia ja suorituskykyä voidaan lisätä myös hintotietoisiin sovelluksiin. Esimerkkejä tällaisista ovat keskiluokan Microchip PIC16F15xx -ohjaimet, sekä erittäin skaalautuva ColdFire -mikro-ohjainten perhe Freescalelta.
Ohjelmoitavan termostaatin kehitys on ollut nopeaa. Vuonna 2002 uusiin koteihin asennetusita termostaateista 31 prosenttia oli mekaanisia. Tänään mekaanisten osuuson enää 7 prosenttia ja 55 prosenttia termostaateista on ohjelmoitavia. Loput ovat yksinkertaisia elektronisia termostaatteja. Ohjelmoitavista termostaateista noin 10 prosenttiin päätiin käsiksi netin kautta ja näistä kaksi kolmasosaa oli sähkölaitoksen ohjauksessa.
Termostaatista kotiautomaation keskus
Internet-yhteydellä varustettu langaton termostaatti on melko uutta teknologiaa, jolla energiatehokkuutta parannetaan. Siitä on tulossa eräänlaiseksi kotiautomaation tietoliikennekeskukseksi. Kun uutta teknologiaa otetaan käyttöön, se perustuu siihen, että syntyy käyttäjien riittävä kriittinen massa. Näille hyödyt ylittävät kustannukset ja tällöin tekniikasta voi tulla de facto -standardi. Usein tällainen tekniikka kasvaa tuomaan enemmän hyötyjä kuin alunperin suunniteltiin. Siksi ei ole mahdotonta nähdä nettitermostaatin kasvavan ulos termostaatin roolistaan. Siitä voi tulla kotiautomaation gateway-yhdyspiste.
Sähkölaitokset ovat tarjonneet wifi-termostaatteja käyttäjille ilmaiseksi sitä vastaan, että ne voivat kulutuspiikkien aikaan säätää energiankulutusta ja tarvittaessa katkaista sähkönsyöttö kokonaan. Kun energiankysyntä on korkea, sähkölaitoksille on tärkeää kontrolloida kuluttajien sähkönkulutusta välttääksen katkokset. Vaihtoehto on rakentaa lisägeneraattoreita, joita käytettäisiin vain muutamana huippukulutuksen päivänä vuodessa. Siksi uusin trendi energiankulutuksen hallinnassa on hallita sekä kysyntää että tarjontaa. Kysynnän hallinta tapahtuu kontrolloimalla kulutusta loppukäyttäjän tasolla. Tällä hetkellä valtaosaa wifi-termostaateista käytetään vähentämään kuluttajan sähkölaskua lisäämällä tietoa kulutuksesta. Kovin moneen termostaattiin asukas ei pääse itse kiinni netin välityksellä. Markkinatutkimus paljastaa, että yksi suurimpia syit nettikytkentäisten ohjlemoitavien termostaattien käyttöönottoon on se, että sähkölaitokset tarjoavat niitä ilmaiseksi. Yksinkertaiset ohjelmoitavat termostaatit ovat laajemmassa käytössä, koska sähkölaskua voidaan kutistaa tehokkaammin, kun esimerkiksi ilmastointia ja lämmitystä voidaan vähentää silloin, kun ketään ei ole paikalla.
Vaaditaan de facto -standardi
Yhtenäisen kotiautomaation markkinoiden nousu vaatii enemmän kuin nettiin liitetyn lämpötilan ohjauksen. Kotiautomaatiosta tulee kannettavaa ja älypuhelimilla, tableteilla ja äppäreillä ohjattavaa. Mutta – kuten iPhonen ja Googlen Androidin kohdalla – kotiautomaatiossakin tarvitaan yhteinen käyttöjärjestelmä ja sovellukset, jotka toimivat erilaisilla laitealustoilla, ja tällainen on syntymässä. Vastikään perustettu ClimateTalk-konsortio työskentelee kehittääkseen Mobiililaitteet ovat jo olemassa älypuhelimen, tabletin ja kannettavan tietokoneen muodossa. Kuten jo aiemmin mainittiin, kehitys alkoi internetiin liitetyillä termostaateilla, jotka olivat sähkölaitoksen asentamia. Vuonna 2010 asennetuista wifi-termostaateista lähes kaksi kolmasosaa oli sähkölaitoksen asentamia ja kontrolloimia. Wifi-termostaatit maksavat kuitenkin alle sata euroa rautakaupassa, ja näyttää siltä sähkölaitokset ovat kääntymässä älymittariin parhaana keinona hallitan sähköverkkoaan. Tämä avaisi kotiautomaation markkinaa, mikäli ClimateTalkin kaltaiset avoimet standardit kasvattaisivat suosiotaan. Tämä puolestaan toisi asukkaiden haltuun kotiautomaation, jossa internettermostaatti toimisi todennäköisenä yhdyspisteenä ja potentiaalisesti valtava määrä sovelluksia voisi tulla tarjolle ClimateTalk-yhteensopivien laitteiden käyttöön. Tämä saavutetaan muodostamalla standardointijärjestö yleiselle tietoliikenneprotokollalle ja vastaavalle laitteistolle. ClimateTalk on juuri tällainen yhteisö kotiautomaatiolle, ja siihen kuuluu Microchipin ja Honeywellin kaltaisia jäseniä. Kodissa sijiatseva älymittari vastaa hyvin sähkölaitosten suunnitelmiin hallita sähkönkysyntää kontrolloimalla osia sähköverkosta.
Laajasti käyttöönotettujen standardien avulla rakennusautomaatio voi kokea samanlaisen internetvallankumouksen, joka on jo uudistanut muita markkinoita kuten pankkitoiminta ja viihdeala. Esimerkiksi matkapuhelimesta voi tulla viivakoodin lukulaite kameransa avulla, nettiyhteydellä valtaviin tietokantoihin ja avoimen koodin kehittäjien voimalla, jotka ovat valmiita myymään nämä kaikki yhteenliittäviä ohjelmistoja alle euron lataushinnalla.
Edessä kotiautomaation vallankumous
Tämä sama on edessä rakennusautomaatiossa. Kuten jokaisella mobiilivallankumouksen kokeneella alalla, rakennus- ja kotiautomaatio antavat käyttäjille mahdolliisuuden tehdä jotain, mikä aiemmin ei ollut mahdollista. Vaikkapa sammuttamaan olohuoneen valot 2000 kilometrin päästä. Ensi vuosikymmenellä ohjelmoitavat wifi-termostaatit tulevat liittymään kodin kaikkiin laitteisiin ja käyttäjät ohjaavat niitä mobiililaitteillaan.
Tulevaisuudessa käyttäjät voivat ohittaa ilmastointiohjelman, jos saapuvat odotettua aiemmin kotiin. He voivat tarkistaa netin yli, jäisi liesi päälle. Uuni voidaan käynnistää etukäteen, jotta jäinen pizza voidaan laittaa uuniin heti kotiin saavuttua. Mikäli kodin lämpötila laskee tai nousee ohi normaalin esimerkiksi rikkoutuneen ilmastointilaitteen takia, siitä lähtee asukkaille hälytys. Laite voidaan tarkastaa ennen kuin huoltomiehet lopettavat työpäivänsä, millä vältetään nukkuminen liian kuumassa asunnossa. Asukkaat voivat jopa poistaa hälytyksen verkon yli, jotta naapuri pääsee ruokkimaan lemmikkä paluulennon myöhästyessä. Sovelluskehittäjät tulevat keksimään lukuisia tapoja hyötä uudesta kodin elektroniikasta.
Kuten USB teki aikanaan PC:lle, kun kotiautomaation tietoliikennestandardista ja siihen perustuvasta yhdyspisteestä on sovittu, sillä on valta potentiaali tulla uuden kotiautomaation markkinan keskipiste. Vielä yhteistä suunnitelmaa kotiautomaation laajalle hyödyntäiselle ei ole, sillä markkina on vasta käynnistymässä.
Kuten kaikkien uusien tekniikoiden kohdalla, ratkaisuja voidaan käyttää tavoilla -hyvillä ja huonoilla- joita ei aiemmin nähty mahdollisena. Tieto on valtaa. Yksittäisiä datapisteitä voidaan kerätä muodostamaan laajempi kuva energiatehokkuudesta ja tätä kuvaa voidaan käyttää määrittelemään trendejä ja ennustamaan toimintamalleja vielä älykkäämmälle, laajan skaalan energianhallinnalle. Samalla tavoin kuin matkapuhelinsovelluksilla voidaan ennustaa valtateiden liikennemääriä, älykkäät termostaatit mahdollistavat sähkönkulutuksen ennustavia malleja. Mahdollisuuksia on paljon, minkä tiedämme siitä, että edullinen elektroniikka mahdollistaa valtavan määrän mobiilisovelluksia. Yhdessä nämä tekevät elämästämme ei vain helpompaa, vaan vaivattomasti vihreämpää.