SMARTBROTHER™
SmartBrother™ Slim Wonen
Je hebt een mooie woning, beheert een gebouw of een aantal gebouwen, of je laat er één binnenkort bouwen. Je wilt naast comfort en bedieningsgemak ook een gezonde binnenklimaat en bovendien wil je energie besparen en beveiliging. Dit wil je doen door het gebouw/woning zoveel mogelijk slim te maken, echter je wil professionele kwaliteit voor een goede prijs. Het huidige aanbod van gebouwautomatiseringen bevalt je niet. Wat nu?Lees verder, wij hebben mogelijk een alternatief voor U.
SMARTBROTHER™ Slim wonen is een professionele gebouwautomatisering, maar voor een concurrerende prijs. Gezinsman.nl kan dit doen, door gebruik te maken van de technieken uit de ruimtevaart en medische wereld. Dergelijke systemen zijn 100% betrouwbaar en fouttolerant.
Dat laatste wil zeggen, dat onvoorspelbaar gedrag niet mag leiden tot totale systeemfalen. Dit is mogelijk gemaakt door gebruik te maken van een gedistribueerde architectuur, wat inhoudt dat de intelligentie van het systeem verdeeld is over meerdere apparaten. En met de combinatie van betaalbare, maar betrouwbare single board computers en het gebruik van open-source software kunnen we de prijs van onze smartbuilding laag houden.
Wat is slim wonen?
Veel mensen denken een gebouw slim te maken door deze uit te rusten met slimme apparaten. Denk maar aan de Philips slimme lampen of de Ring slimme deurbel.
Ik kan zo nog wel een tijdje doorgaan, maar het komt uiteindelijk op hetvolgende neer:
Je kunt een aap achter een PC zetten, de aap wordt hier echt niet slim van.
Je kan Max Verstappen in een F1 auto laten rijden, hij wordt echt niet sneller dan Hussein Bolt.
En zo zal een gebouw ook niet slim worden door het uit te rusten met slimme apparaten.
En wat te denken van al die verschillende apps, die je nodig hebt om het gebouw te bedienen.
En kun je de apps laten samenwerken? Ik dacht het niet. Dit maakt het niet echt aantrekkelijk en zeker niet overzichtelijk voor de gebruikers.
Onze oplossing
En dat is precies wat wij doen:
- Wij geven een gebouw een brein in de vorm van een heavyduty, 24/7, fanless CPU/GPU gecombineerde micro-PC. Dit brein heeft slechts de grootte van een sigarendoos, is geruisloos, energie zuinig en wordt in de meterkast geplaatst naast de gas- en electriciteitsmeter. Deze zogenaamde smartbrain wordt via de USB P1-kabel direct gekoppeld met deze meters.
- Eén van de twee netwerk aansluitingen is gekoppeld met het lokale netwerk, die toegang biedt tot het internet.
- De andere netwerk aansluiting is gekoppeld aan een 24/7 heavyduty switch (de backbone), die het zenuwstelsel vormt van de smartbuilding.
- Aan dit zenuwstelsel worden vervolgens de sensorische inputs (oren, neus en ogen) en motorische outputs (handen en voeten) met behulp van smart-switches gekoppeld. Deze vervangen de klassieke lichtschakelaars en zijn dus klein genoeg om in een wandcontactdoos geplaatst te worden.
Hoe ziet de praktijk er dan uit?
Mag ik aan u voorstellen: De Highlander, Hansje, Linda, Ben en Lμuk. Gezinsman.nl heeft deze produkten gemaakt, zodat een gedistribueerd en intelligent gebouw automatisering in een gebouw gerealiseerd kan worden.
De Highlander bestaat uit onze geavanceerde 24/7 clouddiensten. Deze worden 24/7 beheerd en worden aktief onderhouden middels het DevSecOps principe, wat inhoudt dat deze continue in ontwikkeling is met korte lijnen tussen development en operations en waarbij data-security hoog in het vaandel staat.
Elke woning wordt uitgerust met een lokaal gedistribueerd systeem (edge computing), die zijn data synchroniseert met de Highlander. Het begint in de meterkast. Daar komen naast de nuts voorzieningen (gas, water en electriciteit) ook de datanetwerken van de energie en internet leveranciers het gebouw binnen.
In dezelfde meterkast zal Hansje worden geplaats. Hansje staat voor Home Automation Network Server en Jetson Engine, heeft twee netwerkaansluitingen en fungeert als brug tussen het internet en het smartbuilding netwerk. Daarnaast is zij direct gekoppeld met de electriciteits- en gasmeter via de P1-interface. Hiermee kan zij real-time het actueel verbruik van electriciteit en gas uitlezen.
Hansje is ook via het OpenTherm protocol op de klimaatinstallatie van de woning worden aangesloten. Hiermee heeft zij toegang tot de thermostaat van de woning en kan zij het binnenklimaat monitoren en bedienen.
Hansje is een AI-ondersteunde edge server, die de gateway vormt tussen de Highlander (Conner McCloud), en het lokale smartbuilding netwerk. De Highlander verzamelt Big Data, waarmee trainingssets worden gegenereerd. Met deze trainingssets worden vervolgens verschillende AI-modellen getraind. Sommige modellen zullen beter geschikt zijn voor een groot hotel, anderen beter voor een vakantiepark en weer anderen voor een ééngezinswoning.
Hansje kan simpelweg een AI-model downloaden en instantaan beschikken over de intelligentie om haar gebouw te besturen.
Zij beschikt over de volgende kenmerken:
- 128-core Maxwell GPU
- quad-core ARM A57 CPU @1.43GHz
- 4GB geheugen
- Gigabit ethernet
- 4x USB 3.0
- GPIO, I2C, I2S, SPI en UART
- De CPU doet de motoriek, netwerk communicatie, infra en de ruwe sensor-data verwerking.
- De GPU doet echter het intelligente denkwerk. Naarmate meer loggingen worden gevalideerd en omgezet zijn tot trainingssets, hoe meer het brein getraind kan worden.
Via het lokale smartbuilding netwerk is Hansje verbonden met Ben: Minimaal één per ruimte of verdieping.
Ben is een Back-End in Node-Red en is de master van Lμuk.
Ben is een elektronica kast met daarin:
- Een orangepi Zero3 single-board computer om allerlei intelligente taken uit te voeren
- 1024x788 OLED display om technische informatie te delen
- 4 programmeerbare mechanische buttons
- CANBUS controller met 4 POE aansluitingen
- 24V Voeding
- dual POE injector om 2 Linda's op aan te sluiten
- een RJ-45 Gigabit ethernet switch
Ben is werkzaam op de achtergrond en doet daar belangrijk werk. Hij heeft twee POE aansluitingen, waarmee met een enkele kabel een Linda kan worden aangesloten.
Op de voorgrond is Linda (Local Interface for Networked Distributed Automation) werkzaam en is daarmee het gelaat van het systeem. Linda bestaat uit een luxe bedieningspaneel waarmee de ruimte altijd lokaal bediend kan worden (ook wanneer Hansje offline is!).
Linda wordt via 24V POE elektrisch gevoed en wordt op strategische plekken in het gebouw geplaatst. De 24V wordt geleverd door een standaard schakelende voeding met voldoende vermogen.
Klein en krachtig
Linda is klein, maar vergis je niet, ze is groot genoeg om:- een H618 Quad-Core Cortex-A53 processor aan boord te hebben om allerlei intelligente taken uit te voeren
- een Arm Mali-G31 MP2 GPU om een hoge resolutie AMOLED display aan te sturen
- 1 GB geheugen te hebben voor tijdelijke opslag en werkgeheugen
- 32 GB permanente opslagcapaciteit te hebben
- een RJ-45 Gigabit ethernet socket te hebben om bedraad te communiceren met het brein
- temperatuur en luchtvochtigheidsmeter te hebben
- TVOC- en CO2-meter te hebben
- voice feedback te geven
Ze hoeft het gelukkig niet allemaal zelf te doen, maar wordt bijgestaan door Lμuk. Via een bus-systeem kunnen meerdere Lμuk microcontrollers indirect via Ben door haar worden aangestuurd.
Lμuk vervangt de klassieke lichtschakelaar en dient als lokale μ-controller en universeel knooppunt. Hiermee fungeert hij als de basis voor de handen en voeten van het systeem. |
 |
 |
Lμuk bestaat uit een bedieningspaneel, een I/O module en een 220V-module. Alleen het bedieningspaneel is zichtbaar en bestaat uit een microcontroller, twee programmeerbare knoppen met statusverlichting en vier multicolor led indicatoren, waarmee informatie via allerlei dynamische kleurcombinaties getoond kan worden. Dit alles is natuurlijk 100% configureerbaar en kan naar wens worden ingesteld.
Via dit knooppunt kunnen lokaal allerlei sensoren of actuatoren (handen en voeten) bedraad worden aangesloten, waarmee Linda verschillende funkties kan uitvoeren, bijvoorbeeld:
- lichtbronnen aan- of uitschakelen
- detecteren of er ramen en deuren open of dicht zijn
- detecteren of iemand aanwezig is
- deuren ontgrendelen
- radiatorkranen open of dicht zetten
- de luchtkwaliteit meten
- de temperatuur meten
- waterpompen aan- of uitschakelen
- het grondwaterlevel van kamerplanten detecteren
Dit zijn maar enkele voorbeelden. Het voordeel van de gedistribueerde architectuur is dat nieuwe functies éénvoudig kunnen worden toegevoegd. Het systeem zal continue in ontwikkeling zijn en meegroeien! Via Lμuk kunnen allerlei sensoren en actuatoren lokaal worden aangesloten en hoeven niet naar een centraal punt in het gebouw worden geleid. Dit bespaart het onnodige installatiewerk en de bijbehorende hoge kosten!
Slimme thermostaat
Het systeem zal ook, via een slimme OpenTherm thermostaat, verbonden zijn met de CV. Omdat het systeem de temperatuur in elke kamer kan uitlezen en weet of er ramen en deuren zijn geopend en of iemand in de kamer is, kan hij deze funktie efficiënt, optimaal en energiezuinig uitvoeren. Deze OpenTherm thermostaat zal kant-en-klaar worden ingekocht (Commercial Off The Shelf) en via zijn API interface zal het systeem de CV uitlezen en bedienen (een API is set van openbare interface beschrijvingen, software libraries en source-code, waarmee ontwikkelaars een apparaat kunnen aanspreken en bedienen).Uitbreidbaar & Schaalbaar
Door daarnaast het systeem ook van intelligentie te voorzien met behulp van configureerbare vuistregels, kan ervoor gezorgd worden dat het gebouw echt slim wordt maakt. De configuratie mogelijkheden zijn praktisch oneindig.
Wat denkt u bijvoorbeeld van een gebouw, die geleerd kan worden om zelfstandig:
- de radiator uit te zetten in een kamer, omdat een raam open is gezet
- een alarm af te geven, omdat het CO2-gehalte te hoog is in de kamer
- een alarm af te geven, omdat het aantal stofdeeltjes te hoog is in de kamer
- het gebouw op te warmen, omdat er gebruikers onderweg zijn naar het gebouw
- het licht aan te zetten, omdat het donker is en iemand een kamer betreedt
- het licht uit te zetten, omdat er niemand meer in de kamer is
- de voordeur te ontgrendelen, omdat een gebruiker voor de deur staat
- de planten water te geven, omdat de grond te droog is
Hoe doen anderen het?
Laten we kijken hoe een professionele domotica specialist het doet. De high-end domotica systemen (gebouwautomatisering) werken met KNX. KNX is een open standaard voor commerciële doeleinden, waarmee fabrikanten KNX-compliant domotica produkten kunnen aanleveren. De KNX-compliancy garandeert dan dat deze produkten ook met KNX-compliant produkten van andere fabrikanten samenwerken. De professionele domotica specialist zal KNX gecertificeerd zijn en KNX produkten gebruiken. Maar wat is nu KNX?
KNX is een serieel bus systeem, waar meerdere apparaten op aan kunnen worden gesloten. Om te communiceren hebben apparaten een unieke 16-bits addressering, waarmee apparaten individueel aangesproken kunnen worden. Ook zijn er groepsadressen, waarmee meerdere apparaten tegelijk kunnen worden aangesproken. Dit lijkt natuurlijk erg veel op TCP/IP unicast en multicast communicatie, maar met het grote verschil dat KNX geen centrale netwerkswitch nodig heeft. Het voordeel van TCP/IP is daarmee wel een veel hogere doorvoersnelheid (Gbps tegenover de 1200bps van KNX-PL, 9600bps van KNX-TP, of 16384bps van KNX-RF!). Nu kun je tegenwoordig al een netwerkswitch onder de 10 euro krijgen, dus dat kan niet de reden zijn om geen TCP/IP netwerk te nemen. Daarnaast kan iedereen tegenwoordig allerlei computers éénvoudig aansluiten op een TCP/IP netwerk. En elke computertaal heeft standaard libraries om via het netwerk te communiceren. Hier heb je geen certificering voor nodig!
Ter vergelijking:
 |
 |
|
|---|---|---|
| draadloos/bedraad | bedraad | bedraad |
| lokale bediening per kamer | optioneel | ja |
| bediening via PWA | nee | ja |
| bediening per native app | ja | nee |
| bediening via de cloud | nee | ja |
| lokale bediening mogelijk bij wegvallen centrale server | nee | ja |
| installatie | KNX gecertificeerde installateur | gezinsman opgeleide installateur |
| kosten | hoog | laag |
| open poort naar het internet | ja | nee |
| communicatie protocol | KNX over serial bus | SPHINX over TCP/IP |
| Data monitoring | met KNX monitor | met SPHINXTool |
| Data stimulator | niet mogelijk | met SPHINXTool |
| bitrate | 16kbps | 1Gbps |
Doordat de smartbuilding naadloos is geintegreerd met de gezinsman cloudservers (door gebruik te maken van dezelfde data distributie technieken, die ook door de NATO landen worden gebruikt om intelligence data te delen), is het ook mogelijk om het gebouw op elke plek op de wereld, via het internet te bekijken en te bedienen zonder maar ook een poort open te zetten op de router. Dit is dus extra veilig.
Wij bieden deze oplossing aan als een service (BAaaS). Dit betekent dat je geen apparaten bij ons koopt, maar een kant-en-klare dienst inclusief onderhoud.
Slim wonen plan
Prachtig, dat is precies wat ik wil! Ik ga binnenkort een gebouw (ver)bouwen, hoe nu verder?De installateur van het gebouw zal een elektriciteitsplan hebben opgesteld. Hierin staat o.a. hoe de 220V leidingen lopen en waar de stopcontacten en schakelaars geplaatst zullen worden. Wij zullen daar een aanvulling op geven in de vorm van een smartbuilding-plan.
Onderdelen van het smartbuilding-plan zullen o.a. zijn:
- de installatie van de Luuks i.c.m. sensorische inputs/motorische outputs
- de installatie van het bedraad netwerk en de POE injector
- de installatie van de Linda's
- de installatie van Hansje
Maatwerk oplossingen
Standaard zullen we het gebouw, naast deze basis infrastructuur, voorzien van functies als lichtschakelaars, deur- en raamsensoren en thermische radiatoren.De aangelegde basis infrastructuur is uitermate configureerbaar en schaalbaar en dat maakt het mogelijk om een maatwerk gebouwautomatisering aan te bieden. Wij gaan met u om de tafel zitten voor een adviesgesprek op maat om uw persoonlijke wensen te bespreken en hoe we deze in de aangelegde infrastuctuur kunnen realiseren.
Enkele voorbeelden:
- kleine woning/appartement
één Ben met één Linda en drie Luuks - ééngezinswoning
één Hansje in de meterkast, één Ben op de begane grond met één Linda in de woonkamer en één Ben en één Linda op de 1e verdieping, één Luuk in elke vertrek - hotel
één Hansje in de meterkast, één Ben en één Linda in elk appartement en één Luuk in elk vertrek van het appartement
Tijdens het gesprek gaan we meteen aan de slag om u via een demonstratiesysteem direkt te laten ervaren hoe uw gebouwautomatisering beleefd kan worden.
Pas als u als klant tevreden bent met de functionaliteit en de 'look and feel', maken we de offerte op en gaan we aan de slag met het systeem.
Meegroeien
In de loop van de tijd zullen uw behoeften anders worden. Echter na de oplevering blijven we in contact voor nazorg en eventuele uitbreidingen en/of wijzigingen. De architectuur van de smartbuilding is dusdanig schaalbaar opgezet, dat het vrij éénvoudig is om de smartbuilding in de toekomst mee te laten groeien met de veranderende behoefte van zijn gebruikers.
download brochure