Domotics-kotiautomaatiojärjestelmä : Rakennusautomaatiolaboratorion laite- ja käyttöharjoitus

Abstract

Automaatioteknologian ratkaisuja tekevät yritykset ovat huomanneet helposti muokattavien avoimen lähdekoodin toteutuksien edut, kun niitä verrataan isojen laitevalmistajien tarjoamiin kokonaisratkaisuihin. Tähän liittyen Jyväskylän ammattikorkeakoulu tilasi opinnäytetyönä rakennusautomaatiolaboratorioon opiskelijoiden käytettäväksi laboratorioharjoituksen, joka soveltaa avoimen lähdekoodin ohjelmistoja ja laitteistoja.

Työhön valittiin käytettäväksi Domoticz‐kotiautomaatio‐ohjelmisto. Käyttöliittymään yhdistettiin laajalle levinnyt kuluttaja‐asiakkaille suunnattu Z‐Wave‐järjestelmä sekä teollisuudessa yleisesti käytetty mittainstrumenttiväylä Modbus RTU. Z‐Wave valittiin näyttämään koti‐ ja rakennusautomaation mahdollisuudet ja Modbus‐väyläesimerkki mallintamaan vaihtoehtoista toteutusta perinteisille teollisuuden laiteratkaisuille. Tavoitteena oli kartoittaa mainittujen järjestelmien toimivuus ja mahdollisuudet annetussa laajuudessa. Työhön kuului opiskelijaharjoitukseen sopivien laitekokonaisuuksien valinta, niiden kytkentä ja asennus sekä osakokonaisuuksien liittäminen yhden käyttöliittymän alle. Työssä tutustuttiin valittujen laitteiden ja järjestelmien toimintaan sekä niiden käyttömahdollisuuksiin. Työ toi esiin useita avoimen lähdekoodin toteutuksille tyypillisiä ongelmia, joihin etsittiin samalla vaihtoehtoisia ratkaisuja.

Työn tuloksena syntyi kattava laboratorioharjoituskokonaisuus, jonka avulla rakennusautomaatiokursseilla kaikentasoiset opiskelijat voivat tutustua avoimen lähdekoodin mahdollisuuksiin erilaisissa käyttöympäristöissä.

Harjoitusmateriaali hyväksyttiin toimeksiantajan puolesta suorittamalla ohjeistuksen mukainen laitteiston asennus.

Companies offering automation solutions have noticed increasing benefits from choosing various open source applications over standard automation industry equipment and software providers in non‐critical implementations. To reflect on this shift in opinion, JAMK University of Applied Sciences assigned a Bachelor’s thesis study using readily available open source applications. The main platform chosen to be used was an open source home automation interface called Domoticz, into which an industry standard instrument serial bus Modbus RTU and a commercial application solution Z‐Wave were to be attached – both approaching the same agenda of home and building automation from different aspects. The end goal was to assess and determine the value of open source solutions in the given scale.

The research was carried out by choosing and installing appropriate equipment for student exercise and by combining those applications under one user interface. The work also involved studying given information on the connected devices and used protocols. The combined work process brought up some unpredicted difficulties when using open source solutions at given scale and forced to find alternative solutions. As the result of the research, a comprehensive student exercise portfolio was compiled.

These exercises were tested and approved for use by the department of Building Automation.