KNX Award 2020 winnaar Speciaal: het Smart Living Lab

De afgelopen tien jaar heeft de universiteit voor toegepaste wetenschappen in Wenen (Oostenrijk) onderzoek gedaan naar lesgeven over technologieën voor slimme woningen en Active and Assisted Living (AAL). In mei 2019 openden we het Smart Living Lab, dat een oppervlakte van 250 m² beslaat en bestaat uit een leefruimte, kookruimte, badkamer, slaapruimte en een lesruimte. Het doel van het lab is om nieuwe manieren te vinden om slimme woningen gemakkelijk te laten bedienen door mensen met een handicap. In 2020 sleepte dit project de KNX Award in de wacht in de categorie Speciaal.

De opdracht

De opdracht bestond erin een omgeving te creëren waarin onderzoekers en studenten kunnen gebruikmaken van de nieuwste slimme woningtechnologie en assistentietechnologieën voor activiteiten zoals gebruikerstests met personen met een handicap, en het testen en integreren van nieuwe technologieën om de bruikbaarheid en energie-efficiëntie te verbeteren.

Oplossing

Eerst werd het lab uitgerust met typische entertainmentcomponenten zoals een tv, radio en dvd-speler, maar ook met keukentoestellen zoals een slimme koelkast en slimme oven. Daarna werd het lab ook uitgerust met eyetrackers, muizen met mondbediening en spraakbesturing, zodat personen met een handicap tablets of pc's kunnen gebruiken. Er werden KNX-apparaten toegevoegd om de verlichting, HVAC, jaloezieën, beveiligings- en veiligheidsapparaten te bedienen en om visualisatiemogelijkheden te bieden.

Het gebruik van tal van technologieën voor verschillende functies is nog steeds een uitdaging in het lab, en waar mogelijk integreren we apparaten door gebruik te maken van gateways naar het KNX-systeem. De KNX-standaard stelt ons dan in staat om deze verschillende functies te integreren in één systeem, om zo een duidelijke gebruikersinterface en controle over de omgeving te bieden. Waar geen gateway naar KNX beschikbaar is, wordt gewerkt met openHAB. Deze opensource-software maakt het mogelijk om automatiseringstaken, getimede en logische functies uit te voeren op een leveranciers- en technologieonafhankelijke manier.

Installatie

De ideeën voor het lab evolueerden in 2017, en de eigenlijke planning startte begin 2018 op basis van jarenlange ervaring in het onderzoek naar en lesgeven over AAL aan de universiteit. Eerst moest het ruimteconcept worden voltooid. Het doel was om een open ruimte te creëren die niet alleen geschikt was voor lessen en presentaties met tot wel twintig deelnemers, maar ook voor projectwerk in een typische woonomgeving. Vervolgens werden doelbewust componenten van vele verschillende leveranciers geselecteerd om de integratiemogelijkheden van KNX aan te tonen.

De studenten kregen vervolgens de gelegenheid om binnen hun reguliere vijfdesemestercursussen het project te ondersteunen door inbedrijfname van ETS en fysieke-adresprogrammering. Daarna werden de apparaten geïnstalleerd door de verschillende sponsorbedrijven. Tijdens de testfase werd de inbedrijfname aangepast en verbeterd, om beter aan te sluiten bij de behoeften van de personen die er werken. Met name de geautomatiseerde regels moesten worden aangepast, alsook de gebruikersinterface omdat er in eerste instantie te veel functies aan de gebruiker werden aangeboden. Door de flexibiliteit van KNX konden deze problemen tijdens het gebruik worden opgelost en ook volgende IT-veiligheidsaspecten, zoals veilige toegang op afstand, konden op een later tijdstip worden geïntegreerd.

Sinds het wintersemester van 2019 wordt het lab intensief gebruikt voor cursussen met betrekking tot KNX en slimme woningen. Daarnaast hebben ongeveer 30 studenten het lab al kunnen gebruiken in het kader van hun KNX-gerelateerde projecten en bachelorscripties. Het gebruik van KNX in het lab heeft ook geholpen om ondersteuning te bieden aan klanten met een handicap, die de controle over de omgeving hebben kunnen testen, en aan onze onderzoekers om geschikte assistentietechnologieën te ontwikkelen.

De voordelen van KNX

Woningbedieningsfuncties voor mensen met assistentiebehoeften vereisen tal van technologieën die voortdurend kunnen worden aangepast. KNX is hiervoor ideaal omdat het ons de flexibiliteit biedt om apparaten van verschillende fabrikanten naadloos te combineren en op elkaar af te stemmen. Daarnaast maakt KNX het ons ook mogelijk om niet-KNX-apparaten te integreren en alles onder controle te houden vanuit een duidelijke gebruikersinterface. Het gebruik van één gereedschap voor inbedrijfname, met name ETS, geeft ons ook de mogelijkheid om onze oplossingen telkens weer eenvoudig te verbeteren en open te blijven staan voor toekomstige ontwikkelingen.

Uitrustingslijst

Fabrikanten: ABB, Berker, Busch-Jaeger, ekey, euro unitech, Hager, Jung, Merten, Netx Automation, Schneider Electric, Siblik, Siemens, Somfy en Theben.

Technologie: Aanraakcontrollers met temperatuur-, vochtigheids- en CO2-meting.Kamerbedieneenheden.Aanraakschermen.Vingerafdrukscanners. Schakel- en jaloezieactoren.Aanwezigheidssensoren.Drukknopinterfaces.EnOcean/KNX-gateway.NETxAutomation BMS.Smart meter.A1 Smart Home-systeem.Dyson Pure Cool Tower.Fibaro draadloze componenten zoals overstromings- of rooksensoren, universele inputs voor trapmatten.E-Steiermark Homee-systeem. Liebherr-koelkast.Weinzierl KNX RF/TP-koppelaar.DALI elektronische voorschakelapparaten voor lichtsturing.Bosch-keukentoestellen.NUKI-deuropenersysteem.RECORD automatische deuropener.AV-componenten van Yamaha, Panasonic, Sonos en Klipsch. Spraakbesturingen van Amazon (Echo, Echo Show) en Google (Home).Tablets (Android en iPad) voor bediening.GUI-integratie met OpenHab. Aangepaste GUI's of barrièrevrije gebruikersinterfaces via AsTeRICS en AsTeRICSGrid.

Project: The Smart Living Lab

Een project van: FH Technikum Wien

Contact: Friedrich Praus