Nutikodu

Nutikodu ehk tark kodu (inglise keeles smart home) on koduseadmete kasutamise ja nende tarbimise kontrollimine kas käsitsi või automaatselt. 

Alguse sai kodu targemaks ja oma töö tegemise lihtsamaks muutumine sellega, kui hakati tootma pesumasinaid ja muid tänapäeval juba väga tavalisi seadmeid. On ka seadmeid, mis sellesse süsteemi ei kuulu, samuti ei saa interneti kaudu ühendust kõigi valgustilülititega. Kodused seadmed ja kontrollpult suhtlevad nutistu (ehk asjade Interneti) kaudu. Riistvara võib ka sisaldada sensoreid (näiteks kaamerate ja termomeetrite omi), regulaatoreid ja suhtlemiseks vajalikke süsteeme. Juhtpult võib olla nii ühe asja juhtimiseks näiteks oma nutitelefoniga Bluetoothi kaudu või sülearvutiga läbi interneti teisest maailma otsast. Nutikodu süsteemid on loodud koos töötama, kuigi koosnevad mitmest eri otstarbeks mõeldud seadmest. Tavaliselt on seadmed ühendatud kahte moodi: kas Wi-Fi kaudu või voolujuhtme kaudu. Need on omakorda ühendatud tarkvarasüsteemiga, kuhu on võimalik kliendil oma valitud seadmega ligi pääseda ja vajadusel midagi muuta või lihtsalt kontrollida, kas kõik vastab tema soovidele. Populaarseimad rakendused sisaldavad termostaate, turvasüsteeme, valgustust, ukselukke, suitsuandureid, külmikuid, pesumasinaid ja palju muid seadmeid.

Koduautomaatikas kasutatav kontroller kasutab seadmetega suhtlemisel madala võimsusega raadiolaineid (Z-wave ja Zigbee), mis levivad kergelt läbi seinte, põrandate ja tubade. Funktsionaalsuse laiendamine lisamoodulite, turva, zigbee, energia, P1, KNX jpt, abil annab kontrollerile lõputud uuendusvõimalused. Lisaks sellele on võimalik juhtmevaba lahendust lihtsasti ühendada ka olemasolevate elektriliinide või andmesidejuhtmete kaudu. Samuti on süsteemi võimalik integreerida sadade turul olevate automatiseerimisseadmetega.

 Ajalugu 
pisi|Honeywell termostaat, mille ehitas Albert Butz
Esimese automatiseeritud seadme lõi Albert Butz 1885. aastal. Seadme nimetus võiks eesti keeles kõlada termostaadina (inglise damper flapper). Seade pidi temperatuuri põhjal suutma ahjus tulekollet reguleerida. Siit sai alguse automatiseeritud koduseadmete trend. Aasta hiljem rajas sama mees juba oma firma, mille nimeks sai Butz Thermo-Electric Regulator Company. Termostaadi tegi Albert valmis 1885 ning 1886 müüs patendi edasi firmale Honeywell. Firma tegeleb termostaatidega ja muude seadmetega tänapäevani. 

1898. aastal patenteeris Nikola Tesla kaugjuhtimise (inglise remote control) alustele ja sõidukitele. Kui paljud kodused seadmed on eksisteerinud juba sajandeid, siis iseseisvad elektrilised või bensiiniga töötavad seadmed said tuntumaks 20. sajandi alguses, kui tutvustati elektrijaotussüsteemi (inglise electric power distribution). 20. sajandi algusaastatel elektri- ja bensiiniseadmed nagu näiteks pesumasinad, veekeedukannud, külmkapid ja õmblusmasinad. Teise maailmasõja eelsel majanduse hiilgeajal kasvas Ameerikas nõudepesumasinate ja pesukuivatite arv tänu oma mugavusele ja üldisele majanduskasvule.  

Esimene mikroprotsessor saabus turule 1970. aastatel ja oli kasutusel mitmesugustes väikeseadmetes, nagu kalkulaatorid ja väikearvutites (inglise microcomputers). The Honeywell 316 Kitchen Computer oli üks seadmetest, mis tuli müüki 1969. aastal. Neiman Marcus, kes neid müüs, pani hinnaks 10 000 USA dollarit (2013. aasta seisuga oleks hind 63 730 dollarit). Seadme kogukaal oli ligikaudu 45 kg. Seadmesse olid salvestatud mõned retseptid, mis aga seadme keerulisuse tõttu olid raskesti kättesaadavad. Kasutaja pidi enne läbima kahenädalase programmi, et õppida, kuidas seadmega ümber käia. Hinna ja keerukuse tõttu pole neid seadmeid teadaolevalt mitte ühtegi müüdud. 

1975. aastal valmistati esimene nutikodu (inglise home automation) internetipõhine tehnoloogia X10. Sellest on saanud sideprotokoll elektroonikaseadmete jaoks. Peamiselt kasutab see elektriülekande juhtmeid signaalimiseks ja juhtimiseks, kus signaal sisaldab raadio sageduse impulsse digitaalsete andmete juures.Samuti oli kõrgema sageduse ja läbilaskekiirusega alternatiive, X10 on senimaani populaarne kodustes süsteemides just tänu taskukohastele hindadele. 1978. aastaks sisaldas X10 16-kanalilist juhtkonsooli, lambi- ja seadmemoodulit. Natuke aega pärast seda lisandusid veel seinavalgustusmoodul ja esimene X10 taimer. 

2012. aastaks oli ABI Researchi andmetel Ameerika Ühendriikidesse paigaldatud 1,5 miljonit nutikodu süsteemi.

Nutistu on füüsikaliste objektide võrk – seadmed, masinad, hooned ja paljud muud – täiendatud elektroonika, tarkvara, sensorite ja võrgu ühenduvusega, mis võimaldab nendel objektidel koguda ja samuti ka vahetada andmeid. Nutistu lubab mitmesuguseid objekte vaadelda ja juhtida eemalt läbi olemasoleva võrgu infrastruktuuri, luues rohkem võimalusi mugavalt asjadega tegeleda sobival ajahetkel. Eksperdid ennustavad, et nutistu koosneb 2020. aastaks 50 miljardist eri objektist.

 Tehnoloogiad 
Nutikodust ja koduautomaatikast räägitakse palju ning kuna tegemist on suhteliselt uue suunaga meie turul, siis päris ühist nimetajat justkui polegi. Koduautomaatika on süsteem, mis muudab kodu energiasäästlikumaks, kasutusmugavamaks ja innovaatiliseks.

Koduautomaatika tähendab süsteemi, mis suudab juhtida korterite, eramute, aga ka hotellide, kontorite, tööstuste, haiglate või mistahes hoonete valgustussüsteeme, kütte- ja jahutussüsteeme, ventilatsioonisüsteeme, läbipääsu- ja turvasüsteeme kliendile sobival ning mugavaimal viisil.
ProtokollTöösagedusAndmekiirusLisadSmart-busCat5e FTP9600 bit/sKaabel läbib hand-to hand ühendusega kõik seadmed ning moodustab nii lihtsa, soodsa ja mugava kommunikatsioonivõrgu.X10Signaal saab levida raadiolainete abil, kus edastatakse neid sagedusel 120 kHz.20 bit/sEdastatav võrgu kaudu. Pakett koosneb aadressidest ja käskudest, need on saadetud kontrolleriga moodulile. Keerulisemad kontrollerid on võimelised küsima teavet mooduli seisundi kohta. See seisund võib olla lihtne ("sees" või "väljas"), täpsustav arvuline väärtus (praegune väärtus, heledus, temperatuur või andmed muudelt anduritelt).ZigbeeZigBee opereerib tööstuslikus raadio sagedusalas: 868 MHz Euroopas, 915 MHz Ameerikas ja Austraalias ning 2,4 GHz mujal maailmas. Andmeedastuskiirus varieerub 20 kilobitist sekundis 868 MHz sagedusalas kuni 250 kbit/sekundis 2,4 GHz sagedusalas.250 kbit/sZ-Wave868,42 MHz (Euroopa)100 kbit/sEestis ainulaadne juhtmevaba koduautomaatika, kus signaali edastamine erinevate sõlmede vahel käib läbi raadiosageduse standardi Z-Wave. Tegemist 868,4 MHz lainepikkusel leviva madalsagedusega, mis levib väga hästi läbi seinte ja lagede. Lisaks on toitel olevad seadmed võimelised signaali pikendama, luues omavahel mesilaskärge meenutava võrgu – mida rohkem seadmeid, seda kindlam võrk. Meie pakutavad lahendused põhinevad kõik Z-wave lahendusel, see pole seotud kindla tootja, vaid standardiga.Insteon13,165 bit/sKuulub X10 perekonda, ning seadmed kasutavad suhtlemiseks nii raadiolaineid kuiga voolukaableid. Kõik Insteon seadmed on saatjad, seega nad saadavad laiali signaali mis võib olla mõjutatav seadmete arvukusest. Insteon seadmed on võimelised vastu võtma ka X10 seadmete signaale, kuid ei suuda neile vastata.

 Kasutusvõimalused 
Nutimaja valgustuse juhtimine võimaldab ühtlaselt jaotada koormust, õigel ajal välja lülitades kasutamata seadmed või tehes taustvalgustust koridoris: 100% õhtuti, öösiti 25%, mille abil säästetakse energiat poole võrra.

Nutimaja videovalvesüsteemid koos mitmesuguste kaitseanduritega võimaldavad omanikul olla kursis, kes majas asub ja mis seal toimub. Jälgida saab otse oma nutitelefonist.

Õigeaegne lillede kastmine ennetab nende närbumist. Suvel aitab nutikodu süsteem muru kastmisel ning kevadel kütab jääpurikaid katuse pealt.

Personaalne kaugjuhitav valgustus

Koduautomaatika eakatele ja puuetega inimestele

Interneti kaudu on võimalik internetis hõlpsasti ja sõbraliku kasutajaliidese abil kogu koduse energiarežiimi kaugjuhtimine.

Seadmete kasutamine elektrienergia hinna järgi, kasutades näiteks pesemismasinate ja veeboileri käitamiseks öist elektrienergiat.

Lemmikloomade hooldus, näiteks lemmikloomade liikumise jälgimine ja juurdepääsuõiguste kontrollimine

Nutimaja süsteem teavitab teid lekete korral ja tagab õigeaegse torude ventiilide sulgumise, mis vabastab teid ebameeldivuste ja kuluka remondi eest.

Ühe käsuga nutimaja võimaldab seadistada automaatse ekraani juhtimise, toa pimendamise kardinatega ja karaokesüsteemi. 

Inimene, kes on oma majale lisanud kalli nutimaja süsteemi, peaks saama raha kokku hoida. Ei tohiks olla üleliigset tarbimist ning ka kodust eemal olles on võimalik kodus üht-teist seadistada, et koju jõudes oleks kõik normi piires. Eestis korralikuma süsteemi paigaldamine läheb maksma mitukümmend tuhat eurot. Seega tuleb enne hoolikalt kaaluda ja mõelda, kas seda on vaja või mitte.

 Võimalikud riskid ja piirangud 
Paljud nutikodu seadmed on mõjutatavad välistest teguritest. Näiteks 2016. aastal lubas Revolv Hub (firma, mis tegeles nutikodu loomisega) "parimat tellimust", mis aga tugines serveritele, mille Google oli ostnud 2014. aastal ning otsustas jäädavalt maha võtta. See jättis antud seadmete omanikud mittetöötava süsteemiga.

Teine probleem on sellega, et süsteemi omanikud ei saa oma seadmed ilma tasuta teistesse serveritesse ühendada või töötada uue/parandatud tarkvara peal.

 Riskid 
Nutistu kasutuse suurenemine elamutes tähendab nutikodu süsteemidele riske, mis kaasnevad selle internetühendusega. Need riskid muutuvad tõsisemaks, kui need seadmed suhtlevad ülejäänud maailmaga. Kuigi see probleem on enamiku süsteemide poolt võetud uurimise alla, on see ikkagi siiamaani väga tugev tegur mõeldes nutikodu süsteemi soetamisele.

 Piirangud 
Suurimad piirangud selle süsteemi juures on kõrged soetushinnad ja kehv/aeglane ühenduvus seadme ja süsteemi vahel.

 Viited 

Välislingid
Philips Hue LED smart lights hacked, home blacked out by security researcher 15. august 2013
Asjade interneti kurb reaalsus: mis saab siis, kui nutikodu kokku jookseb, geenius.ee, 24. aprill 2016

Kategooria:Hooneautomaatika