Taloautomaatio

Taloautomaatiolla eli pientalojen rakennusautomaatiolla tarkoitetaan, että talon järjestelmät, koneistot ja laitteet ovat vuorovaikutuksessa keskenään ja niitä voidaan ohjelmoida. Taloautomaatioon kuuluvat hallittavat, mitattavat ja valvottavat järjestelmät kuten ilmanvaihto, lämmitys, valaistus, turva- ja hälytyslaitteet sekä viihdelaitteet. Optimoitu kokonaisuus mahdollistaa asukkaalle tekniikan seurannan, valvonnan ja ohjauksen myös muuttuneissa olosuhteissa tai etänä. Taloautomaatiolla pyritään lisäämään asumismukavuutta. 

Kiinteistöautomaatio

Kiinteistöautomatiikka ohjaa ja säätelee koko kiinteistöä tai useammasta kiinteistöstä löytyviä vastaavia toimintoja keskitetysti. Tyypillisesti kaikki talotekniset laitteet yhdistyvät kiinteistöautomaatiojärjestelmässä. Kiinteistöautomaatiossa ei tarvita montaa eri valmistajan päällekkäistä järjestelmää, joten tekninen ylläpito helpottuu ja se on tehokkaampaa, taloudellisempaa ja vaivattomampaa.

Kiinteistöautomaation toimintoja ovat yleisesti energian ja vesimäärän mittaaminen, eri laitteiden toimintojen ohjaaminen ja säätäminen, hälytystoiminnot, raportointi ja koottu kiinteistövalvonta. Nykyaikaiset kiinteistöautomaatiokohteet ovat etähallittuja järjestelmiä ja niiden säätöjä voidaan muuttaa paikasta riippumatta.

Esimerkkiosia ja tuotteita

Talo- ja kiinteistöautomaatio on kehitetty helpottaa asukkaiden arkea ja lisäämään asumismukavuutta. Laajimmillaan taloautomaatiolla tarkoitetaan järjestelmää, jolla voidaan hallita kaikkia talon teknisiä laitteita keskitetysti yhden alustan kautta.

Talo- ja kiinteistöautomatisointia voidaan hyödyntää esimerkiksi ilmastoinnin ja lämpötilojen ylläpidossa ja hallinnassa, valaistuksen säädössä ja ohjauksessa, vedenkulutuksen seurannassa, energiansäästämisessä, hälytysjärjestelmissä ja turvallisuuden parantamisessa sekä etäohjauksessa ja -valvonnassa. Esimerkiksi älypuhelimen kautta voidaan etänä ohjata yksittäisiä lamppuja tai huonelämpötilaa sään tai sähkön hinnan mukaan. Talo- ja kiinteistöautomaation kautta voidaan myös seurata erilaisia mittaustietoja, kuten kosteutta, sisälämpötilaa ja hiilidioksidipitoisuutta, kaukolämmön kulutusta ja maalämpöpumpun tuotantoa. Viihdelaitteita voidaan hallita myös automaation avulla kuten voidaan soittaa musiikkia haluttuun ennalta määritettyyn aikaan. Kaiutin voi olla yhdistetty esimerkiksi aktiivikelloon ja musiikkia voidaan soittaa jopa käyttäjän sydämenlyönnin tahtiin.

Yleisimmät taloautomaation ratkaisut ja niiden vertailu

KNX on yksi yleisimmistä taloautomaation avoimista ratkaisuista. Se on hajautettu järjestelmä, joka ei näin vaadi kallista keskusyksikköä, vaan sen jokainen osa toimii itsenäisesti virran avulla. Yksinkertaisimmillaan sen avulla voidaan säädellä vaikka automaattista valaistusta pienessä kerrostaloyksiössä ohjausreleen ja kytkimen avulla. Yksi Suomen suurimmista KNX-järjestelmistä on Helsingin Musiikkitalossa, joten se soveltuu myös isoihin kokonaisuuksiin. KNX-järjestelmissä on sekä langallista ja langatonta tiedonsiirtoa. Langaton tiedonsiirto yleistyy kaiken aikaa, eli tulevaisuuden ratkaisuissa on entistä vähemmän johtoja.

KNX-järjestelmä on avoin järjestelmä. Tämä tarkoittaa, että eri automaatiojärjestelmien valmistajat voivat tuoda omia yhteensopivia järjestelmiä markkinoille KNX:n virallisen järjestön kautta. Kun ne hyväksytään, he saavat markkinoidessa käyttää KNX:n logoa ja kuluttaja puolestaan tietää, että eri laitteet tällä logolla varustettuna kykenevät toimimaan keskenään. Tämä antaa kuluttaja enemmän mahdollisuuksia tutkia erilaisia vaihtoehtoja ja helpottaa löytämään itselle ne parhaat ratkaisut useiden eri valmistajan joukosta.

Videon ja audion automatisointi voidaan hoitaa esimerkiksi Control4 järjestelmän avulla, joka on yksi automatisoiduista audio- ja videojärjestelmistä. Se voidaan myös integroida KNX-järjestelmään. Järjestelmien vikatilanteissa säätömahdollisuudet sekä korjaukset voidaan tapauskohtaisesti suorittaa myös etänä.

Uuden kiinteistön automatisoinnin vaihtoehdot

Uuden talon automatisointi on paras tehdä rakennusvaiheessa kustannusten karsimiseksi ja vaivannäön vähentämiseksi. Uuden kiinteistön älykkäitä taloteknisiä mahdollisuuksia ovat erilaiset valvonta- ja hallintajärjestelmät; uuden kiinteistön jokainen tila voidaan tehdä älykkääksi.

Esimerkiksi keittiön kodinkoneet, kuten jääkaappi, uuni, tiskikone ja jäteastiat, sekä esimerkiksi kahvinkeitin ja mikroaaltouuni voidaan automatisoida. Automatisoitu jääkaappi pystyy kertomaan käyttäjälleen muun muassa käyttödataa, mitä tuotteita täytyy ostaa ja hälyttämään jos jääkaapin ovi on jäänyt auki. Automaattinen jääkaappi voidaan yhdistää puhelimella olevaan sovellukseen tai laitteessa voi olla monitori, josta käyttäjä näkee informaation suoraan. Automatisoidut tiskikoneet ja uunit toimivat samaan tapaan: ne ilmoittavat milloin ne ovat valmiita ja niitä voidaan hallita applikaatioiden välityksellä. Automaattiset jäteastiat voivat esimerkiksi kontrolloida sisällön hajujen pääsyä ulos ja niissä voi olla viivakoodin lukija (eli kun käyttäjä heittää paketin roskiin, jäteastia lukee viivakoodin ja lisää tuotteen ostoslistalle).

Muita mahdollisuuksia uuden talon automatisoimiseksi ovat esimerkiksi sovelluksella hallittavat valot, säädettävä lattialämmitys, UV-valoa ja lämpösäteilyä eristävät ikkunat, robotti-imurit, mukautuvat pistorasiat, automaattiset sensorihanat ja suihkut sekä älykkäät peilit. Esimerkiksi hampaita harjatessa peilistä voi toistaa videota tai tarkistaa päivän sään. Myös turvallisuutta voi lisätä automatisoimalla uutta taloa: turvakamera ovella, sensoreita pihalla, automatisoidut lukot ja hälytysjärjestelmä.

Vanhan ei-automatisoidun kiinteistön automatisointi voi tulla hyvinkin kalliiksi. Perusteellisenkin remontin jälkeen uuden kiinteistön laatutaso (erityisesti esimerkiksi sisäilman laatu, äänieristys, sähkötekninen varustus, kosteuskestävyys) ei kuitenkaan aina yllä uuden tasolle. Ei-automatisoitu vaihtoehto on asumismukavuudeltaan alhaisempi ja vaatii enemmän valvontaa ja vaivannäköä asukkaan osalta.

Kiinteistöautomaatio suunnittelun kannalta

Suunnitteluvaiheessa tulee ottaa huomioon muun muassa sähkökaaviot, kiinteistön pohjapiirustukset, varattu budjetti ja erityisesti asiakkaan toiveet ja tarpeet. Suunnitteluprosessiin kuuluu tyypillisesti kolme vaihetta: havainnointi, hahmottelu/suunnittelu sekä toimeenpano.

Automaation lisääminen suunnitelmiin tulee ottaa huomioon heti alussa tai mahdollisimman varhaisessa vaiheessa, jotta saadaan selville millaisia asioita automaatioon voidaan liittää ja miten. Ennen suunnittelua on järkevää harkita, mitä halutaan ja mitä kannattaa automatisoida. Haetaanko automaatiojärjestelmällä ensisijaisesti mukavuutta, energiatehokkuutta vai kenties turvallisuutta? Mitä järjestelmiä halutaan ohjata ja miten, puhelimen sovelluksen kautta vai keskitetyllä paneelilla? Valintoja tehdessä on hyvä keskittyä oleellisimpiin tarpeisiin ja haluihin ottaen huomioon kuitenkin myös mahdolliset tulevaisuuden muutos- ja laajennustarpeet.

Kun ensin on tutkittu automaation kannalta olennainen ulottuvuus ja skaala sekä asiakkaan toiveet, voidaan alkaa hahmotella realistista teknologia pohjapiirustusta. Automaatiosysteemi suunnitellaan yhdistäen arkkitehdin pohjapiirros insinöörin kaavoihin. Lopuksi asentaja asentaa ja kytkee kiinteistöön valitut järjestelmät ja laitteet.

Taloautomaation soveltuvuus ja rajoitteet

Taloautomaatio soveltuu hyvin ihmisille, jotka ovat avoimia automaatiota kohtaan ja ovat valmiita maksamaan helpotetusta arjesta. Taloautomaatiota on helppo integroida uuteen taloon suunnittelun alkuvaiheessa, mutta sen lisääminen vanhoihinkaan taloihin on myös mahdollista.

Nykyaikaisella taloautomaatiolla saavutettavia hyötyjä ovat erityisesti lisääntynyt asumismukavuus ja helppo kiinteistön ylläpito sekä energiansäästö ja hukkakulutuksen vähentäminen ja tätä kautta kustannusten lasku. Lisäksi asukas saa taloautomaation avulla tietoa erilasista mittaustuloksista, kuten kaukolämmön tai vedenkulutuksesta ja lämpöpumpun hyötysuhteesta. Tällaisten tietojen avulla asukas kykenee seuraamaan ja hallitsemaan omaa kiinteistöään ja sen tapahtumia entistä paremmin ja yksinkertaisemmin.

Taloautomaatio voidaan opettaa toimimaan eri tavalla eri olosuhteissa. Esimerkiksi ulkona ilman ollessa kuuma, se jäähdyttää sisäilmaa ja pitää lämpötilan miellyttävällä tasolla. Lisäksi automaatio voi optimoida kiinteistön lämmitysmuodon pörssisähkön vaihteluiden perusteella.

Taloautomaatiolla on rajoitteensa ja huonot puolensa. Joskus automaation korkea ja kompleksi tekniikka on turhaakin, esimerkiksi yhden näppäimen painaminen on joskus yksinkertaisesti helpompaa ja nopeampaa kuin applikaatiolla tai keskusjärjestelmällä säätäminen. Myös laitteiden ja järjestelmien yhtenevyys voi olla rajoite, sillä kaikki systeemit eivät välttämättä ole yhteensopivia. Lisäksi automaation riippuvuus internetistä, langattomasta yhteydestä ja sähköstä voi osoittautua rajoittavaksi tekniseksi tekijäksi. Systeemit eivät ole hallittavissa ilman näitä tekijöitä. Lisäksi alkuinvestointi ja myöhemmät korjaukset voivat olla kalliita.

Taloautomaatiosuunnittelu palveluna

Taloautomaatio on kehittyvä ja jatkuvasti kasvava ala. Lisää yrityksiä ja palveluntarjoajia liittyy kilpailuun hintatason laskiessa ja markkinoiden kasvaessa. Palveluna taloautomaatio koostuu yrityksistä, jotka myyvät järjestelmän ja ohjelmoivat sen, ja yrityksistä, jotka valvovat ja monitoroivat myytyä järjestelmää.

Mahdollisuudet ja rajoitteet

Taloautomaation tulevaisuus on valoisa. Yhä useammat ihmiset tahtovat kotiinsa tai kiinteistöönsä arkea ja elämää helpottavia järjestelmiä. IoT (Internet of Things) on kasvanut räjähdysmäisesti yhdessä tekoälyn kehittymisen kanssa, mikä lisää taloautomaation tulevia mahdollisuuksia. Järjestelmistä ja laitteista tulee yhä enemmän hallittavia ja yhdistettäviä. Pian kaikki kodin laitteet voidaan yhdistää ja automatisoida. Ääni- ja etähallinta tulevat yhä yleisimmiksi. Tulevaisuudessa automatisoidut talot kykenevät ymmärtämään miten elämme ja automaattisesti muokkaamaan ympäristöämme oikeanlaiseksi.

Yksi suurimmista taloautomaation varjopuolista ja rajoittavista tekijöistä on suuret alkukustannukset. Taloautomaation järjestelmien ja laitteiden suunnittelu, design, rakennus ja asentaminen on vielä toistaiseksi hintavaa. Ongelmia tuottavat myös netin turvallisuus ja yksityisyys. Taloautomaation kehitystä rajoittaa tietoturva ja yksityisyyden suojaaminen. Tulevaisuudessa uusiutuvalla energialla toimivia automaatiolaitteita tuodaan ihmisten koteihin ja mahdollisesti myös esimerkiksi kesämökeille. Tätä myötä tietoisuus ja käsitys uusiutuvan energian käytöstä ja eri laitteiden sähkönkulutuksesta kasvaa.

Talo- ja kiinteistöautomaation määrittelyt

Automaatiossa käytettävissä piirustuksissa käytetään kansainvälisiä tai maakohtaisia merkintöjä, jotka jaotellaan standardeittain. Piirrokseen on merkitty selvästi, minkä standardin perusteella on piirros tehty, jotta sitä voidaan tulkita oikein eikä tule epäselvyyksiä asennuksia tehtäessä.

Esimerkki merkinnöistä

Tärkeitä standardeja koskien automaatiojärjestelmän suunnittelua ja asentamista varten: SFS 4286 Prosessikaavion piirrosmerkit, SFS 2247 Hydrauliikka ja Pneumatiikka, SFS 4103 Piirrosmerkit, SFS 5098 Piirustukset, SFS 5019 Säätökaaviot, SFS 4612 Logiikkapiirrosmerkit sekä useita erilaisia sähköpiirrosmerkkien ja piirustuksien standardeja.

Käyttämällä alusta alkaen esimerkiksi SFS-4103 standardin mukaisia piirrosmerkkejä ja merkintätapaa, säästyy paljon turhalta vaivalta ja ei kohtaa turhia ongelmia.

Taloautomaatio ja tekoäly

Taloautomaation laajentaminen tekoälyratkaisujen avulla on mahdollista ja antaa kiinnostavia uusia mahdollisuuksia. Myös asioiden dokumentointi ja tiedon tiivistäminen sujuvoituu. Tekoäly loistaa myös rajapintoihin ja koodiin liittyvissä pienissä tehtävissä. Yritys.AI sivustolla on kerätty tietoa tekoälyn nykytilasta ja hyötykäytöstä teollisuudessa.