Das „Intelligente Heim“ oder die Heimautomation gehört zu den sich schnell entwickelnden Technologien wie Internet, mobile Kommunikation und erneuerbare Energien, die sich im Laufe der letzten Jahren rasant weiterentwickelt haben.
Die Technologie des „Intelligenten Heimes“ berührt vor allem folgende Aspekte:
- die heutigen Möglichkeiten der Infrastruktur im Heim (z. B. die Nutzung der Drahtlosnetzwerke)
- Benutzbarkeit und Multifunktionalität mobiler Endgeräte
- Modernisierung durch Automatisierung und Steuerung, z. B. zum Zweck der Energieersparnis oder der Sicherheit
Bis vor kurzem hat sich die Heimautomation in erster Linie auf die Installation der ferngesteuerten Stromanschlüsse oder der Beleuchtung konzentriert. Die Installation einer Kabel- oder IR (infrarot - infrared) Steuerung innerhalb der Wohnung war langsam, nicht abgesichert und kostspielig. Es war auch notwendig, das System bei einem Neu- oder Umbau im Voraus in der Projektplanung zu berücksichtigen.
Die schnelle Entwicklung in der mobilen Kommunikation brachte für die Heimautomation völlig neue Möglichkeiten der Flexibilität und der Kostensenkung. Die Drahtlostechnologien wie 3G, 4G, WiFi zusammen mit den drahtlosen Kommunikations-Schnittstellen wie Bluetooth, ZigBee, Z-wave, Wifi haben diesen Bereich stark beeinflusst. Aus der einfachen Steuerung der Zustände Ein/Aus entstanden neue Funktionalitäten der Datenkommunikation zwischen kontrollierten Geräten und dem intelligenten Netzwerk, sowie beim Ausfall oder Verlust des Signals während der Übertragung.
Im Bereich der Anwenderschnittstellen hat das Aufkommen der Smartphones und der Tablets ein universelles Steuergerät hervorgebracht. Die Möglichkeit eine Vielzahl von Anwendungen installieren zu können, hat den Einsatz proprietärer Lösungen stationärer Ein- und Ausgabe-Steuerpanele bzw. -Steuereinheiten zurückgedrängt. Auch eine einfache Installation und die ständige Aktualisierung von Applikationen haben den Prozess beschleunigt.
Die Entwickler der Applikationen und die in diesem Segment tätigen Unternehmen können damit neue Bereiche erschließen. So z. B. bei der Steuerung des Energieverbrauchs, der Sicherheit, nicht nur der Sicherung des Eigentums. Ein anderer Anwendungsfall ist ein sensorbewachter Raum der z. B. beim assistiertes Wohnen (assisted living) oder in der Alterspflege die Bewegungen von Personen registriert.
Das Ökosystem des Intelligenten Heimes können wir in folgende Hauptbereiche aufteilen:
- Smart Home Entertainment
- Smart Home Computing
- Smart Home Monitoring and Control
- Smart Home Health
Smart Home Entertainment beinhaltet die Steuerung und die Applikationen für die Audio-Video Elektronik wie TV, Set-Top-Box, Abspielgeräte für die Multimediainhalte (DVD, Blu-ray Disk) und Spielekonsolen, aber auch für Digitalkameras oder Heimdatenspeicher.
Smart Home Computing umfasst vor allem Kommunikationsgeräte wie Smartphones, Tablets und PCs, welche im Heim das Teilen und Senden (streamen) der Daten ermöglichen z. B. Fotos, Musik oder Videos. Diese Geräte werden auch in den folgenden Bereichen eingesetzt.
Smart Home Monitoring and Control In diesem Segment werden smart metering (intelligentes Messen) und Heimautomations-Systeme eingesetzt, die der Steuerung der Hausbeleuchtung, der Heizung oder der Kühlung sowie Funktionen der Sicherheit dienen. Die beliebtesten Funktionalitäten sind heutzutage die Anwendungen im Bereich der Sicherheit mit CCTV (engl. Closed Circuit Television) Kamerainstallationen und angesteuerten Türschlössern sowie die Steuerung und Überwachung von Beleuchtung und der Raumtemperatur.
Smart Home Health bezieht sich vor allem auf den Bereich des sogenannten Assisted Living. Dabei geht es um die Überwachung lebenswichtiger Funktionen von alten Menschen, Kranken und Kindern, wie z. B. die Kontrolle der Körperlage und des Wohlbefindens.
Die Entwicklung im Bereich Smart Home wird im folgenden Bild gezeigt (Abb. 1.1). Der Trend geht hin zu einem universellen Anschluss, aller vorhandenen Geräte einschließt der verfügbaren Steuerfunktionalität [1].