ARTIKEL

Haal het beste uit IoT en domotica in volautomatische villa

De technologie evolueert sneller dan ooit en dringt van alle kanten onze woningen binnen. In deze moderne villa wonen IoT-devices gemoedelijk samen met elektrotechnische domotica-producten. KNX verbindt hen en biedt de bewoners zo het beste van twee werelden. De tuin staat nooit te lang droog en wil je precies op tijd aanschuiven voor de lasagne uit de slimme oven, dan vertelt een app je hoe laat je thuis moet zijn. De overtreffende trap van IoT en domotica, vertaald in optimaal gebruikersgemak. Dat is wat de system integrator hier voor elkaar kreeg voor de bewoners.

De woning van de familie Soest ruikt nog naar verse verf. Het gezin van vijf woont er pas net, maar het onderkomen voelt al heel ‘eigen’. Dat komt omdat er vooraf goed is nagedacht over de manier waarop ze er wilden leven. Over het interieur, maar ook over de techniek. Vanuit een hobbymatige interesse in techniek en technologie, zag Marius Soest bij de nieuwbouw zijn kans schoon om de woning volledig naar zijn hand te zetten. Met de nieuwste technologische toepassingen wilde hij het woongenot tot het summum verheffen. Niet alleen omdat het nu eenmaal kon, maar vooral om invulling te geven aan drie belangrijke wensen: gemak, comfort en veiligheid.

Techniek dient de mens

Het is geen kinderachtige woning, dit landhuis omgeven door groen. Het straalt luxe, maar ook warmte uit. De luxe van een inpandig zwembad, design-

meubelen en statige trappen. De warmte van houten vloeren, kindertekeningen aan de keukenmuur en een glijbaan in de tuin. Hoewel het op het eerste gezicht niet zo lijkt, speelt de techniek een belangrijke bijrol in het landhuis. De techniek dient hier de woning en de mensen, niet andersom. Het hart van het woningautomatiseringssysteem is de Gira HomeServer, de boordcomputer van de slimme woning. Met deze KNX-totaaloplossing zijn alle installaties en apparaten in de woningen regel- en stuurbaar gemaakt. Zowel de klimaatinstallaties als de elektrotechnische installaties werken er in samenhang en zijn centraal te bedienen, op een eenvoudige manier. De HomeServer mag dan KNX ‘spreken’, met wat hulp kan het ook andere protocollen verstaan, zodat anderstalige toepassingen naadloos in het systeem te integreren zijn.

Multifunctionele schakelaars

Wat er van de techniek zichtbaar is, zijn eigenlijk alleen de strakke, vlakke schakelaars aan de wanden, een aantal bewegingsmelders en twee touchscreens. De satijnwitte KNX-ruim-

tecontrollers van Basalte - Enzo genaamd - zien er eenvoudig uit, maar zijn slim en multifunctioneel. In elke ruimte geven ze de gebruikers toegang tot de basisfuncties van het domoticasysteem: die van licht-, gordijn- en deursturing. Het volledige oppervlak van de controller is aanraakgevoelig waardoor de vier knoppen meerdere functies kunnen krijgen. Door rechtsboven aan te klikken gaan hier bijvoorbeeld de gordijnen dicht, met de knop rechtsonder sluit je de dichtstbijzijnde deur.

De twee linker knoppen zetten lichtscenes in werking en door meerdere oppervlakken tegelijk aan te raken, wordt je favoriete sfeer opgeroepen. De led-achtergrondverlichting van de schakelaars dient zowel ter oriëntatie in het donker als om statusfeedback te geven. In iedere ruimte rapporteert de temperatuursensor in de schakelaar de gemeten temperatuur naar de Gira HomeServer. Op basis van een door Villa Elektra geprogrammeerd algoritme stuurt dat het warmtepompsysteem en de vloerverwarmingskleppen aan. Het zorgt voor een behaaglijk binnenklimaat afgestemd op de werkelijke behoefte in iedere ruimte.

Sesam, open u

Alle buiten- en binnendeuren in het landhuis zijn elektrisch. Ze zijn te openen en te sluiten met de ruimtecontrollers, maar ook via de HomeServer app op smartphone of tablet. Bij het slapen gaan, kunnen de bewoners aan de slimme wandschakelaars in één oogopslag zien of er nog ergens een deur open staat. De achtergrondverlichting van de controller licht dan rood op in plaats van de gebruikelijke blauwe kleur. Op de app kan de gebruiker zien om welke deur het gaat en deze op afstand sluiten. Of simpelweg op de knop ‘alle deuren sluiten’ drukken. Een enkele deur opent automatisch als de bewegingsmelder detecteert dat er iemand nadert. Zoals wanneer je van de zij-entree richting de keuken loopt.

De bewegingsmelder zorgt er in dat geval voor dat de schuifdeur naar de keuken vanzelf opent. Gezinsleden kunnen de deur zelfs op afstand openen als de postbode een pakketje komt afleveren en er niemand thuis is. Dat doen ze uiteraard niet zomaar. Wanneer er iemand aanbelt, stuurt de HomeServer per mail een foto van de persoon die voor de deur staat naar de bewoners. Het zijn snapshots uit de filmbeelden die de IP-camera bij de voordeur maakt. Is het goed volk, dan kan men de deur via de smartphone openen en via de camerabeelden volgen of de bezoeker ook weer weg gaat.

Levensechte aanwezigheidssimulatie

Voor de verlichting heeft system integrator Martin van Barneveld van Villa Elektra verschillende gebruikstoepassingen geprogrammeerd. Naast drie sfeerscenes per ruimte - zoals ‘eten’, ‘koken’ en ‘tv-kijken’ - zijn dat bijvoorbeeld een nachtoriëntatiestand en een paniekfunctie. Van Barneveld: “Met de paniekknop kunnen de bewoners - als ze ’s nachts verdachte geluiden horen - in één beweging alle lichten voluit aan zetten, wat een duidelijk afschrikeffect heeft. Gaat een bewoner ’s nachts naar het toilet, dan zet de bewegingsmelder na een bepaalde tijd discrete oriëntatieverlichting in werking. 20% van de lichtsterkte is net voldoende om de weg te vinden, maar niet zoveel dat je in één klap klaarwakker bent.”

Voor de buitenverlichting is een tijdklok geprogrammeerd waardoor die op gezette tijden aan en uit gaat. Maar alles is ook handmatig in en uit te schakelen. Die dagelijkse afwijkingen heeft de system integrator ook meegenomen in de aanwezigheidssimulatie. “Het systeem houdt continu bij welke lampen er aan en uit gaan, welke gordijnen men open en dicht doet. Bij afwezigheid simuleert het de gedragingen van de lampen en gordijnen die van buiten zichtbaar zijn, zoals die exact twee weken geleden zijn gedetecteerd. Elke dag is dat dus weer anders, het lijkt op een reëel leefpatroon.”

Alle klimaatsystemen geïntegreerd

De KNX-automatisering zorgt ook voor de naregeling van de vloerverwarming en de plafondkoeling, evenals voor de sturing van de ventilatie en de terrasheaters. Ook verzamelt KNX eventuele storingen uit de diverse klimaatsystemen, zodat die altijd snel zichtbaar zijn voor zowel de bewoners als de verantwoordelijke installateur. De bewoners kunnen de ingestelde voorkeurstemperaturen per ruimte wijzigen via de touchscreens of tablets. Op de app is steeds zichtbaar wat de actuele temperatuur is. Wil de eigenaar op weg naar huis het inpandige zwembad alvast wat graadjes opwarmen, dan kan hij daar via zijn smartphone op kantoor opdracht voor geven.

Ook de elektrische heaters in de luifels boven de terrassen zijn via het menu in de app en op de touch-screens in en uit te schakelen. Met dien verstande dat ze automatisch afslaan wanneer bij het verlaten van de woning het alarm wordt ingeschakeld. Sensoren die CO₂ meten zijn verantwoordelijkheid voor het inschakelen van de ventilatie in de woonruimtes, in de badkamers doen luchtvochtigheidsmeters dat. In de toiletten werkt de ventilatie op bewegingsmelders. Na verloop van een ingestelde tijd gaat de ventilatie automatisch een tandje hoger draaien en vervolgens weer uit.

Tuinsproeiers krijgen opdracht van weerstation

Dankzij een koppeling tussen de slimme meters van de nieuwe woning en de KNX-installatie, zijn alle gegevens van het energiegebruik inzichtelijk in de visualisatie. De familie Soest koos voor een elektrische warmtepomp met bodembron en heeft geen gasaansluiting meer. Maar het energiegebruik van alle elektrische toepassingen die dat gasgebruik compenseren, zijn actueel zichtbaar op de touchscreens en de app.

Het KNX-weerstation op het dak van het landhuis heeft meerdere functies. Het meet de buitentemperaturen, de natuurlijke lichtwaardes, regen en windsnelheid. Zo kan het de gordijnen dicht sturen als het buiten donker wordt. De neerslaggegevens zijn weer van belang voor de tuinberegening. Van Barneveld: “Zo hebben we in het KNX-systeem geprogrammeerd na hoeveel regenloze dagen de tuinberegening in werking moet treden. Daarbij is de tuin ingedeeld in zones, elk met een eigen sproeiprogramma. Het weerstation levert daarnaast een hoop meetwaardes op die de familie Soest gewoon persoonlijk interesseren. Ze kunnen op de touch-

screens en in de app precies zien hoe vaak het in maart heeft geregend, wat de warmste maand was in het afgelopen jaar en wanneer het nu ook alweer zo vreselijk hard waaide.”

Slimme keuken

Als je dan toch een superslim huis hebt, waarom dan ook geen slimme apparaten? Zo kozen de woningeigenaren onder meer voor de slimme keukenapparatuur van Miele. Zowel de oven als de koffiemachine en de vaatwasser zijn daardoor op afstand te bedienen en uit te lezen. De IoT-apparaten communiceren via WiFi met de gebruiker en vice versa. Miele heeft een eigen Miele@Home app om de status van de apparaten in te kunnen zien. Omdat alle andere apparaten en installaties centraal te bedienen zijn via KNX, wilden de bewoners dat eigenlijk ook met hun slimme keukenapparatuur kunnen.

Van Barneveld paste de Miele@Home gateway toe om een verbinding tot stand te brengen tussen de slimme IoT-apparaten en de KNX-installatie. Zo kan de centrale KNX-visualisatie nu ook de status en gegevens van de keukenapparatuur weergeven. Meneer Soest kan op kantoor via de Gira app al zien hoe laat hij thuis moet zijn om op tijd aan te schuiven voor de overheerlijke lasagne die in de oven staat. De eigenaren kunnen de koffiemachine al in werking zetten vanuit de slaapkamer en op het werk zien of de oppas de vaatwasser heeft aangezet.

“Solide basis met eindeloze inprik-mogelijkheden”

Marius Soest over zijn volautomatische woning: “Omdat we nieuw gingen bouwen, hadden we de kans om alles in te richten zoals we wilden. Zowel het interieur als de techniek. Je bouwt een huis niet voor een jaar, dus je moet goed nadenken hoe je dat over tien jaar wilt bewonen en bedienen. Ik zocht naar een systeem waarmee we de automatische sturingen van de installaties een solide basis konden geven, maar waarop alle met het internet verbonden apparaten op elk moment zijn in te prikken.

Omdat KNX de breedste ondersteuning van fabrikanten en toepassingen kent, had dat systeem mijn voorkeur. Ik heb daar de voordelen al van ondervonden. Bijvoorbeeld doordat ik tussentijds geswitcht ben naar de infrastructuur van Gira. Dat kan dus gewoon. Werkelijk alles is gekoppeld binnen het systeem: van de open haarden en de tv’s, tot de zwembadfaciliteiten, de keukenapparatuur en de deuren. De bediening middels de wandschakelaars is heel gebruiksvriendelijk, iedereen kan er mee overweg, ook onze drie jonge kinderen. Er is al zoveel voorgeprogrammeerd, dat we bijna geen gebruik hoeven te maken van de mobiele bedieningsapparaten. Alles werkt volautomatisch.

Ik hoef me geen zorgen te maken dat het chloorpeil in de zwembad niet op orde is. Of wanneer er iemand voor de deur staat met een belangrijk postpakket en er niemand thuis is. Als ik ga slapen hoef ik me niet af te vragen of er nog iets ongewenst aan of uit staat. En als we al iets willen veranderen in de programmering, dan kunnen we dat vaak eenvoudig zelf doen. De tijden aanpassen voor het sluiten van de gordijnen bijvoorbeeld, de lichtwaardes binnen de geprogrammeerde scenes veranderen of de voorkeurstemperatuur een graadje hoger instellen? Dat doen we gewoon zelf. We genieten met volle teugen van het comfort dat dit systeem ons bracht.”

Zwembad op automatische piloot

Zelfs in het inpandige zwembad verloopt alles automatisch. Ook hier zijn de lichtscenes geprogrammeerd, waarbij de onderwaterverlichting een leuke rol vervult. ‘s Ochtends zin in een duik in het zwembad? Dan geef je in de slaapkamer alvast de opdracht om de beschermende afdekking van het zwembad weg te rollen en de verwarming hoger te zetten. De metingen van de waterkwaliteit zijn zichtbaar in de visualisatie en de ventilatie gaat vanzelf draaien zodra de ingestelde waardes van luchtvochtigheid en CO2 worden overschreden.

Muziek volgt bewoners naar terras

De hightech audio-video apparatuur van de familie Soest wordt aangestuurd door een RTI-controllersysteem. Met een gateway tussen RTI en KNX kunnen de bewoners de audio-video installaties ook bedienen via de centrale KNX-visualisatie. Het multiroom audiosysteem bijvoorbeeld en de grote tv-schermen in vrijwel elke ruimte.

Het geluid komt in dit geval van ingestucte speakers van KEF. Een leuke feature, die de system integrator hier doorvoerde, is een slimme koppeling tussen de terrasdeur en het audiosysteem. Wanneer in de keuken muziek wordt afgespeeld en de gezinsleden verplaatsen zich van de keuken naar het terras, volgt de muziek hen naar buiten. De beweging van de deur zet deze actie in gang.

IoT vs domotica

Het Internet of Things (IoT) werkt als een verzameling van apparaten die met elkaar communiceren en verbonden zijn via het internet. Dat kunnen pc’s, smartphones, tablets of servers zijn, maar ook koelkasten, wasmachines en ovens. Veel IoT-apparaten worden bediend door middel van een app op een mobiel apparaat. Zo kun je een Sonos-speaker bedienen met je smartphone.

Het voordeel is het gemak en de mogelijkheid om ze op afstand te bedienen. Het nadeel is dat je voor elk IoT-apparaat een aparte besturingsapp nodig hebt. Er is geen centrale besturing. Ook werkt de bediening uitsluitend als er een werkende internetverbinding is. Bij domotica op basis van het KNX-protocol zorgt fysieke elektronica voor de centrale, automatische sturingen van de diverse installaties. De apparaten communiceren onderling middels het KNX-protocol. De intelligentie is niet direct afhankelijk van het internet. Wel kan KNX de twee werelden met elkaar verbinden. Door een of meerdere gateways kun je ervoor zorgen dat de IoT-apparaten ook KNX kunnen ‘praten’.  Zo haal je het beste uit de werelden van domotica en IoT.

Om privacy-redenen zijn de namen van de bewoners in dit artikel fictief.

EDITORS' CHOICE