Una piattaforma di riferimento per Home Energy Gateway basata su i.MX283, MC13224V, 9S08QE32, MC34726 e con il sistema operativo Windows® Embedded Compact 7. Ideale come progetto di riferimento in applicazioni di domotica e nella costruzione dell'edificio intelligente.
Energia domestica in evoluzione! Salve mi chamo Bruno Baylac: direttore marketing del segmento industriale della Freescale Semiconductor. Oggi siamo qui per presentare il sistema domestico di gestione energetica (Home Energy Gateway) legato ai sistemi Freescale ma anche Microsoft, Bewise e Adeneo: abbiamo sviluppato una piattaforma in grado di dimostrare le potenzialità di tali tecnologie. Lasciate che vi illustri i diversi elementi che costituiscono il sistema. Sicuramente il punto di partenza è lo smart-meter: abbiamo sviluppato il progetto di riferimento per lo smart meter attorno alla nostra nuova generazione di applicazioni per microcontrollori: l’EM256.
Questo è chiaramete uno smart-meter provvisto di connessioni, che usa la nostra piattaforma interna Zigbee che gestisce l'energia in maniera intelligente permettendo allo smart meter di comunicare con con il gateway domestico così come con tutti gli aparecchi elettrici più importanti presenti in casa. In questo sistema possono essere connessi l’impianto di illuminazione o qualsiasi altro dispositivo e impianto, usando ciò che noi definiamo “smart-plug”. Questa presa intelligente o smart plug è attivata da Zigbee e gestisce l’automazione domestica, il profilo Zigbee o il profilo energetico "intelligente" in base all’uso.
Al centro del sistema c’è il cervello del sistema stesso, che è proprio quello che noi definiamo il gateway energetico domestico. Questo Home Energy Gateway è stato progettato intorno ad una nuova generazione di processori multimediali: gli i.MX, per la Freescale Semiconductor. Questo è un processore basato su tecnologia ARM9 ed è corredato da particolari dispositivi ideati appositamente per questa applicazione. Il gateway offre anche diverse possibiltà di connessione: include anche Zigbee, un potenziatore di energia ed il profilo di automazione domestica; così come il wi-fi e la connessione standard wireless wizard interna il protocollo di connessione wireless che è ampliamente usato nel mercato del metering.
Come potete constatare questo gateway funziona con Windows Embedded compact 7. Connessa al gateway energetico domestico, abbiamo un’interfaccia utente che offre diverse potenzialità in termini di gestione energetica ed informazioni sul consumo di energia elettrica. Per esempio, avete la possibilità, di acquisire informazioni sui consumi energetici nel corso degli ultimi mesi... così come vedere il profilo energetico della vostra area compararlo con quello del consumo medio del quartiere o della città. Questa interfaccia utente permette anche di controllare a distanza l’impianto di illuminazione o gli apparecchi elettrici.
Quindi cominciamo proprio con l’impianto di illuminazione: si può comandare a distanza per esempio una singola lampadina in una delle stanze della casa, ecco qui: ACCESO e SPENTO… acquisire informazioni sulla impostazioni relative alla temperatura nelle diverse stanze ed eventualmente modificarle, e si possono comandare a distanza anche i principali elettrodomestici in uso: come potete vedere: ACCESO e SPENTO. Questa interfaccia utente permette anche di visualizzare le informazioni inerenti alla tariffazione dell’elettricità, come potete constatare: questo è il prezzo... ed anche ricevere informazioni dal gestore quali i rialzi dei prezzi al consumo e le tariffe in base alla condizione della rete elettrica. Questo permette di modificare automaticamente non solo i parametri dell’energia elettrica in base alle tariffe applicate dal gestore della rete che state utilizzando.
Chiaramente questo sistema di gestione complessiva dell’energia fornisce un’importante possibilità che è quella di poter ridurre sprechi energetici e costi eccessivi. E’ stato dimostrato che utilizzando il sistema di gestione elettrica domestica si può diminuire il consumo di energia di più del 15% Si tratta di una percentuale veramente significativa! Ci aspettiamo che questo sistema venga largamente utilizzato a partire dal 2012 e stiamo lavorando fianco a fianco con i nostri maggiori clienti di metering e con principali fornitori e gestori per dimostrare le potenzialità di questo sistema in ambiente reale. Grazie per il tempo dedicatoci!
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Le soluzioni Freescale per la domatica e l’Energy saving sono sempre le benvenute in casa Elettronica Open Source. La gamma di prodotti Freescale per il monitoraggio e la gestione dei consumi di energia si collocano davvero bene n un contesto come quello attuale in cui il risparmio energetico può essere la chiave per un futuro migliore, ma soprattutto assicurato. Le risorse di approviggionamento energetico attuali sono in rapido calo (intendo il fossile, ovviamente) e risparmiare sui consumi non può far altro che dare maggiore tempo ai ricercatori o ai centri aziendali / universitari di sperimentare o perfezionare tecniche per il recupero dell’energia da altre fonti. In sostanza, al giorno d’oggi, a parte il nucleare sembra non esserci una possibilità davvero alternativa al petrolio. I vettori utilizzati per accumulare e conservare l’energia sono ancora fortemente da rivedere e migliorare e non si può ancora parlare di tecnologie mature applicabili su larga scala. Una rieducazione degli utenti può agevolare a ridurre considerevolmente i consumi inutili di energia. Si parla ormai da tempo di smart gridi su impianti di larga scala, mentre le soluzioni freescale si adattano meglio ad un contesto più domestico e ristretto, gestibile dall’utente finale e non dalla centrale di distribuzione. Il collegamento Zigbee tra le varie unità costituenti il sistema agevola la posa delle stesse nell’abitazione, ma in un periodo in cui non si parla altro di esposizioni dannose alle frequenze delle microonde, siamo sicuro che questa soluzione sia poco invasiva per quanto riguarda l’integrazione dell’impianto già esistente, ma non lo è allo stesso modo per il nostro corpo e per la nostra salute. Da quel che so, ma non ne sono un esperto, lo standard Zigbee, operando in modulazione spread-specrtum, dovrebbe ridurre al minimo le emissioni, pur restando comunque nei limiti di legge. È inoltre uno standard low-power adatto per equipaggiare di una comunicazione Wireless qualunque sistema mobile o in generale alimentato a batteria.
Il fatto che l’hardware proposto supporti windows 7 embedded lo rende altrettanto adatto a supportare sistemi più leggeri e affidabili come linux o addirittura android. Per quanto riguarda linux, penso che sia la soluzione migliore anche per abbattere i costi dell’apparato (che non so a quanto ammontino, ma nn credo che sia il tutto così economico per le tasche dell’utente) essendo un sistema operativo Open-Source e ritagliabile a dovere secondo le esigenze. Sarebbe pure molto più affidabile anche se, nel caso dell’applicazione specifica, il software non deve gestire nulla di così critico…fosse l’hardware che gestisce i controlli di un’autovettura, già il discorso cambierebbe radicalmente. Qui, al contrario, il software si limita a gestire grafica e touch, lo storage dei dati (dopo la raccolta degli stessi, ovviamente), inviare i comandi di accensione e spegnimento dei vari carichi…insomma, deve garantire maggiormente un’interazione fluida con l’utente più che gestire situazioni particolarmente critiche e pericolose. Credo che tutto compreso, meno di qualche migliaio di euro non si riesce ad avere. È proibitivo per chi intende integrare un impianto già costruito, il quale potrebbe pensarci due volte prima di affrontare una spesa del genere. Personalmente ne riconosco l’utilità, ma l’investimento sarebbe eccessivo anche per me.
Veramente un interessante prodotto non solo per il fatto che da la possibilità di comandare gli elettrodomestici tramite un dispositivo portatile ma soprattutto perché da la possibilità di avere una gestione energetica dell’intera casa.
Quest’ultima caratteristica è importante soprattutto in questo periodo che si parla di risparmio energetico e rispetto per l’ambiente.
L’idea di gestire i consumi dei vari elettrodomestici connessi è un utile funzione che permette di preservare il power-down di alcuni apparecchi nel caso in cui il consumo superi il limite consentito. Immaginiamo per esempio di dover lasciare uno o più elettrodomestico sempre accesi, grazie a questo sistema sarà possibile configurare dei livelli di “ importanza ” dei vari dispositivi in modo che prima del superamento del limite di potenza consentito, l’unità di controllo centrale disattivi gli elettrodomestici che sono stati programmati dall’utente come “ meno importanti ” in modo da garantire l’alimentazione di quelli invece che sono stati configurati come “ più importanti ”.
Interessante anche l’idea di adottare come protocollo di comunicazione tra le Smart-Plug e l’unità centrale lo ZigBee: questo protocollo essendo l’evoluzione del Bluetooth, fornisce non solo una connessione Wireless (molto comoda in quei edifici in cui non è possibile eseguire i cablaggi) ma anche un risparmio in termini energetici che permette anche l’utilizzo di dispositivi alimentati a batteria.
Una nota negativa sta nel non avere a disposizione un controllo remoto esterno alla rete domestica (o per lo meno non è presente in questo articolo). Sarebbe una cosa molto utile per chi per esempio vuole gestire gli elettrodomestici comodamente dal PC dell’ufficio o dal proprio smart phone: accendere il forno o i riscaldamenti dall’ufficio in modo da trovare cena pronta e casa calda non è cosa da poco (esempio banale e non tanto vicino alla realtà ma che rende l’idea).
Molto interessanti invece sono queste “ Smart – Plug ” che, se non ho capito male, sono delle prese intelligenti che possono essere configurate in base al loro utilizzo e che quindi possono rendere qualsiasi elettrodomestico che non preveda comunicazione di tipo domotico, in grado di comunicare con l’unità centrale (anche se la comunicazione forse si limita al semplice ON – OFF).
L’idea del power meter è stata concepita circa un anno fa anche dalla Microchip in collaborazione con google il quale mette a disposizione una piattaforma software (chiaramente on-line) che da la possibilità, assieme ad opportuni apparati hardware con microcontrollori Microchip, non solo di monitorare il consumo di potenza, ma anche di gestire i dispositivi connessi. Tutto questo chiaramente può essere fatto anche da remoto come per esempio dal PC dell’ufficio o dallo smart phone mentre si è al mare.
L’idea di utilizzare Windows Embedded 7 mi stona un po’: è vero che in questo modo si ha “la sicurezza di mercato” di una software-house come la Microsoft (anche qua sinceramente ho alcune riserve) ma c’è da dire anche che non sempre windows funziona bene: speriamo che non capiti mai che, a causa di un blocco del sistema operativo, per entrare in casa si deve prima premere CTRL+ALT+CANC e poi riavviare il sistema 🙂
Una piccola nota: non sarebbe ancora più completa come applicazione se riesce anche a comunicare con i protocolli usati per la domotica?! In questo modo ci sarà la possibilità di comunicare anche con quei elettrodomestici che sono più evoluti e che già prevedono questo tipo di comunicazione senza bisogno di utilizzare le “ Smart – Plug “