Was bewirken Steuerungen in der Industrie?
In der industriellen Automatisierung spielen Steuerungen eine herausragende Rolle:
Maschinen können so in Echtzeit (auf Millisekunden genau) deren Abläufe aufeinander abstimmen.
Auf der Managementebene gilt es dann die entstandenen Daten sinnvoll zu aggregieren und wichtige Schlüsse zur Prozessoptimierung und Unternehmenssteuerung abzuleiten.
Welche Dienste werden in der industriellen Automatisierung wichtig?
Cloudbasierte Dienste nehmen eine immer wichtigere Rolle ein.
Beschreibe die Automatisierungspyramide
Was bezeichnet Gebäudeautomation?
Die Gebäudeautomation bezeichnet im engeren Sinne die programmatische Ansteuerungen von Heiz-, Kühl- und Lüftungssystemen.
Im weiteren Sinne jede intelligente Vernetzung, z.B. ansteuerbare Beschattung oder programmierbare Taster (kurzer Druck; langer Druck; Doppeldruck; etc.).
Was kommt bei dem Begriff “Smart Home” dazu?
Neben Heiz-, Kühl- und Lüftungssystemen + intelligente Vernetzung kommt z.B. die Möglichkeit eines Fernzugriffs oder Bereiche für das Energiemanagement hinzu.
Wie lässt sich der Smart-Home-Begriff unterteilen?
Der Smart-Home-Begriff wird üblicherweise in verschiedene Domänen unterteilt. Lösungssysteme für diese Domänen sind z.B.:
Vitaldatenerfassung (Überwacht Gesundheit von Bewohnern)
Energiemanagement (Optimieren Energieverbrauch)
Einbruchsschutz (Sicherheitssysteme)
-> Solche isoliert voneinander agierende Systeme werden als Inselsysteme bezeichnet.
=> Herausforderung ist es, aus diesen einzelnen Systemen ein gemeinsam nutzbares zu schaffen
Welche Smart-Home-Domänen gibt es und was beinhalten sie?
Wie können rein technische Inventionen zu einer Innovation werden?
Rein technische Inventionen können zu einer Innovation werden, wenn diese vom späteren Nutzer akzeptiert werden.
Was erhöht die Benutzerfreundlichkeit?
Wie kann Mehrwert entstehen?
Durch welche Elemente zeichnen sich vernetzte Wohnumgebungen meist aus?
Vernetzte Wohnumgebungen zeichnen sich meist vor allem durch drei Elemente aus:
Komponenten (Sensoren und Aktoren)
Kommunkationsträger (Funkmodul oder Kabelverbindung)
Zentraleinheit (Computer mit einer installierten Smart-Home-Software z.B. openHAB)
Was macht ein Sensor?
Was macht ein Aktor?
Sensor:
Erfassen Umweltbedingungen und wandeln sie in elektrische Signale um.
z.B. Temperatur, Licht, Bewegung…
Aktor:
Setzen Befehle aus einem Steuerungssystem in physikalische Aktionen um.
z.B. Motoren für Jalousien, Heizung, Lampen…
Was basiert auf dem Technologiekern Eclipse Smart Home?
openHAB basiert auf ESH
Qivicon basiert auf ESH
Was passiert auf der Zentraleinheit?
Auf der Zentraleinheit wird oftmals der Zustand der Wohnung gespeichert.
Darüberhinaus die Geschäftslogik, welche Funktionalitäten in der Wohnung als verfügbar festlegt.
Was macht der Rechner?
Der Rechner ist mit dem Funkmodul für das Versenden und Empfangen von Signalen und Nachrichten verbunden.
Was macht das Funkmodul?
Das Funkmodul dient zum Ansteuern der Sensoren und Aktoren.
Wie ist es möglich, dass Sensor- und Aktorkomponente miteinander kommunizieren?
Die Sensor- und Aktorkomponente kommunizieren mit dem Funkmodul und besitzt die Möglichkeit zum Pairing.
Der Pairing-Mechanismus sorgt dafür, dass sich die Komponenten gegenüber der Zentraleinheit (also openHAB) eindeutig ausweisen können.
Was macht die Funksteckdose?
Die Funksteckdose erlaubt bidirektionale (=in zwei Richtungen) Kommunikation, setzt also bei jeder übermittelten Nachricht einen Bestätigungsbefehl ab.
Sie funkt auf der 833 MHz-Frequenz.
Wie läuft der Pairing-Vorgang ab?
Durch langen Tastendruck bei der Komponente und einem aktivierten Modus “Nach neuen Geräten suchen”.
Was ist im Qivicon SmartHome-Einstiegssystem enthalten?
Was sind Erwartungen eines Nutzers an Smart-Home-Systeme?
Bzw. was sind Herausforderungen für Smart-Home-Systeme?
Nutzer will Systeme verschiedener Hersteller in Form einer einzigen Oberfläche bedienen
-> Hierfür ist es notwendig, dass eine Software die Protokolle und Funktionen von diversen Komponenten herstellerübergreifend verstehen kann (Interoperabilität; Binding-Konzept)
Neue Komponenten sollen direkt und unproblematisch ins System eingebunden werden können
-> (Plug & Play; Bundles-Konzept)
Der Energiebedarf zur Aufrechterhaltung soll minimal sein
-> Der Kommunikationsaufwand sollte demnach kritisch beleuchtet werden
Was wird für den Fernzugriff auf die Zentraleinheit benutzt?
Für den Fernzugriff werden Webplattformen benutzt
myopenhab.org
meethue.com
Was bieten die Webplattformen für den Fernzugriff ebenfalls an?
Die Webplattformen bieten neben dem Fernzugriff oftmals Entwicklerschnittstellen, so dass Dienste wie if-this-then-that (ifttt) eine für Laien programmierbare Automatisierung von Smart-Home-Anwendungsfällen zulassen.
Beschreibe das OSI-Schichtenmodell
Das OSI-Schichtenmodell regelt und erleichtert die technische Interaktion zweier Kommunikationsteilnehmer.
Beschreibe den OSGI-basierten Aufbau
OSGI-basierter Aufbau der openHAB-Software, die auf der Java-Runtime basiert und eine modulare Architektur durch Bundles realisiert.
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