Mengontrol pencahayaan Rumah dengan Home Automation

Kabel Twisted Pair/TP merupakan salah satu media komunikasi yang digunakan sistem Home Automation. Protokol komunikasi TP/Twisted pair bisa kita sebut dengan nama Instalasi BUS/sistem BUS. Lalu apa itu sistem BUS ? 

Sistem BUS dalam arsitektur komputer, adalah sistem yang memiliki bagian yang saling mentransfer data diantara komponen didalam komputer ataupun diantara komputer. Dalam pengertian yang sederhana bahwa sistem BUS adalah sebuah sistem yang memiliki bagian-bagian, dimana bagian-bagian itu saling mentransfer data. 

Device yang diperlukan :

Power supply

Kabel TP/Twisted pair membutuhkan supply tegangan untuk aliran data,alamat dan kontrol. Tanpa supply tegangan setiap device tidak dapat mentransfer data satu dengan yang lainnya.

Switch (Saklar)

Banyak media komunikasi yang digunakan sistem Home Automation sehingga masing-masing Perangkat Switch/Saklar memiliki struktur yang berbeda-beda tergantung protokol apa yang digunakan namun di postingan ini media yang digunakan adalah TP/Twisted pair.

Untuk instalasi BUS/sistem BUS, Switch hanya dihubungkan dengan kabel TP-Twisted pair.

Berbeda dengan sistem instalasi listrik konvensional, dimana Switch/saklar memutus sumber tegangan menuju beban secara langsung. Sedangkan pada instalasi BUS tombol Switch hanya sebagai input sinyal yang akan diteruskan melalui kabel TP/Twisted pair menuju actuator.

Actuator (Relay)

Actuator adalah sebuah device yang berfungsi untuk memutus atau menghubungkan tegangan menuju beban (Lampu). Fungsi saklar konvensional digantikan oleh actuator ini sehingga perbedaan yang mendasar antara sistem konvensional dengan Home Automation adalah terletak pada definisi fungsi sebuah perangkat (device). Saklar pada sistem konvensional digantikan dengan sebuah actuator dan switch namun beban hanya terhubung pada actuator.

Controller (Control panel)

Meskipun secara wiring switch dan actuator terhubung melalui kabel TP/Twisted pair, akan tetapi sebenarnya Switch dan actuator tidak memiliki hubungan apapun. Mengapa demikian ? karena sistem Home Automation mendefinisikan sebuah fungsi device melalui controller (panel kontrol). Sehingga sistem ini memiliki 2 topology.

Topology adalah bagaimana sebuah device dapat terhubung / menjalin hubungan data.

Topology physical, Device terhubung secara fisik yaitu melalui kabel TP/Twisted pair dengan metode yang dapat diterapkan yaitu dengan topology Linear,Star maupun Mixed. 

Topology Logical, Device terhubung secara logic ( program ) didalam sebuah controller (Panel kontrol). Lalu bagaimana cara untuk menciptakan hubungan logic tersebut?

Hubungan logical dibuat via “group address” atau penggrupan device. Dengan mengkonfigurasi 2 device pada group yang sama, maka kedua  device tersebut sudah memiliki hubungan logic.

Configuration (Konfigurasi)

Konfigurasi merupakan operasi untuk inisilisasi (mendaftarkan) sebuah alamat device kedalam controller (panel kontrol). Dengan cara menekan tombol konfigurasi yang berada pada masing-masing device.

Switch dan actuator dikonfigurasi kedalam  “group xxx” , maka ketika Switch ditekan, Switch akan mengirim pesan melalui kabel TP/Twisted pair dan actuator akan merespon pesan tersebut dengan catatan Switch yang mengirimkan pesan memiliki alamat group yang sama.

Read more »

Media komunikasi yang digunakan Home Automation

Beberapa media yang digunakan dalam sebuah sistem HA (Home Automation) diantaranya adalah :

TP – Twisted pair cable

Twisted pair cable merupakan sepasang kabel dengan ukuran standar 0,50mm dibungkus tahanan isolasi ganda 300/500V yang memiliki polaritas. Digunakan sebagai lintasan data, alamat dan kontrol yang menghubungkan semua device dengan beberapa topology yang dapat diterapkan seperti Linear,Star dan Mixed. Dengan pembagian dalam bentuk Area-Line memungkinkan banyak device yang dapat dihubungkan hingga Ribuan device. 

TP-Twisted pair cable dibuat dalam bentuk Twist seperti namanya (Twisted pair) atau memutar adalah untuk perlindungan terhadap gangguan elektromagnetik dari luar terutama radiasi elektromagnetik dari UTP cable serta crosstalk ( gangguan akibat bersilangan dengan kabel lain ).

      Power Line Communication (PLC)

Power Line Communication (PLC) adalah protokol komunikasi yang memanfaatkan jaringan listrik (tegangan AC) sebagai media pembawa sinyal komunikasi sehingga jaringan listrik selain untuk sumber listrik juga digunakan sebagai media penghantar komunikasi.

      RF-Radio Frequency

RF merupakan protokol dengan memanfaatkan frekuensi radio sebagai sinyal komunikasi. Frekuensinya berkisar antara 3 kHz hingga 300 GHz. RF merupakan media yang cocok ketika renovasi yang membutuhkan biaya tinggi sehingga tidak memungkinkan rewiring instalasi. RF mungkin masih menjadi alternatif dalam media yang digunakan untuk sistem Home Automation (HA) namun sangat berguna untuk masa depan.

           Ethernet/IP ( Internet Protokol )

Ethernet/IP merupakan protokol komunikasi tingkat atas (Top Level) yang menjanjikan untuk sistem Home Automation (HA). IP ( Internet Protokol ) merupakan sebuah protokol pengelola transmisi data dengan cara memecah data menjadi sejumlah paket kecil. Protokol ini juga mengatur bagaimana memecah data hingga menjadi paket, menyediakan informasi pengiriman data, dan menyatukan kembali paket-paket tadi menjadi data lengkap begitu tiba di tujuan.

Read more »

KNX sebagai standar dalam Home Automation

KNX adalah salah satu standar  (EN 50090, ISO / IEC 14543), berbasis OSI protokol komunikasi untuk sebuah bangunan cerdas Home Automation. Sedangkan OSI “Open System Interconnection” merupakan standarisasi internasional untuk sebuah model produk seperti karakteristik dan fungsi sistem komunikasi. KNX adalah penerus tiga standar sebelumnya yaitu:

1. Home Eropa Sistem Protocol (EHS)
2. BatiBUS
3. Bus Instalasi Eropa (EIB atau Instabus)

Standar KNX ini dikelola KNX Association.

Salah satu kekuatan KNX adalah setiap produk diberi label merek dagang namun KNX bukan sebuah deklarasi melainkan sebuah dasar pengujian ksesuaian yang dilakukan oleh laboratorium terakreditasi KNX atau pihak ketiga. Selama tes ini, perangkat diperiksa apakah mendukung protokol KNX atau tidak.

Hal ini menghasilkan perangkat dari beberapa produsen berbeda tetapi dapat dikombinasikan dan bekerja dalam sebuah instalasi. Dengan anggota perusahaan hingga hampir 7000 macam produk KNX bersertifikat.

Beberapa produk untuk integrasi misalnya :

1.  Lighting control
2. Heating/ventilation & Air Conditioning control
3. Shutter/Blind & shading control
4. Alarm monitoring
5. Energy management & Electricity/Gas/Water metering
6. Audio & video distribution

Standar KNX didasarkan pada susunan komunikasi EIB namun diperbesar dengan lapisan fisik, mode konfigurasi dan pengalaman dari penerapan BatiBUS dan EHS.
Knx mendefinisikan beberapa media komunikasi fisik yaitu :

1. Twisted pair wiring (diwarisi dari BatiBUS dan Instabus EIB standar)
2. Powerline networking (diwarisi dari EIB dan EHS - mirip dengan yang digunakan oleh X10)
3. Radio (knx-RF)
4. Infrared
5. Ethernet (juga dikenal sebagai EIBnet / IP atau KNXnet / IP)

Per September 2011 KNX Association, telah hampir terdapat 260 anggota / produsen dari 31 negara diantaranya :

Vimar.spa

Control4 
AMX LLC
Berker GmbH Co. KG
Bosch Thermotechnik


daftar lengkap knx.org 

-           

Read more »

Protokol yang digunakan dalam Home Automation

 Ada beberapa protokol komunikasi yang umum dan relevan yang digunakan untuk Home Automation diantaranya :

• -          BACnet
• -          DNP3
• -          EIB-Eropa Instalasi Bus
• -          LonWorks
• -          Modbus
• -          OPC - OLE Pengendalian Proses
• -          X10

Adapun protokol yang lain yaitu : Profibus, Fieldbus dan DeviceNet.

1. BACnet

BACnet dikembangkan oleh ASHRAE, Protokol ini sekarang menyebar ke semua aspek dalam sebuah bangunan cerdas, terutama lighting (kontrol pencahayaan/lampu), security (keamanan) and access control (akses) , and fire protection (perlindungan terhadap kebakaran).
BACnet mendefinisikan arsitektur fisik untuk menangani jaringan kecepatan tinggi dan rendah, serta koneksi point-to-point. Ini mengemulasi struktur sistem paling otomatis.
Karena BACnet didasarkan pada model "client-server", pesan BACnet disebut " service requests" Sebuah mesin klien mengirimkan permintaan layanan untuk mesin server yang melakukan layanan dan melaporkan hasilnya ke klien.

2. DNP3

DNP awalnya dibuat oleh Westronic, Inc (sekarang GE Harris) pada tahun 1990. Kepemilikan protokol diberikan ke DNP Users Group yang baru dibentuk pada Oktober 1993, sebuah kelompok yang terdiri dari utilitas dan vendor pengguna protokol. DNP 3.0 adalah modern yang terbuka, cerdas, kuat, dan efisien. DNP juga menjadi luas digunakan dalam industri yang berdekatan seperti air / air limbah, transportasi dan industri minyak dan gas.

3. EIB Eropa Instalasi Bus

Dalam otomatisasi bangunan jasa, perbedaan dibuat antara tiga tingkat hirarki: pengelolaan, otomatisasi, dan tingkat lapangan dan ini adalah segmentasi resmi di Eropa dengan CEN. EIB pada awalnya dirancang sebagai kontrol yang dikembangkan untuk tingkat lapangan dengan data rate-sinyal  9.600 bps. Protokol EIBnet, yang dikembangkan untuk tingkat otomatisasi, sekarang membuat transfer data via Ethernet 10BaseT  memungkinkan di kecepatan 10 Mbps. Transfer data dari tingkat otomatisasi untuk tingkat manajemen ini dimungkinkan oleh kedekatan EIBnet untuk BACnet.

4. LonWorks

Eselon Corporation mengembangkan LonWorks. Ini adalah jaringan kecepatan rendah. pada dasarnya merupakan protokol pada sebuah chip. Lon berkomunikasi melalui bus kecepatan sendiri rendah atau lebih ke carrier Power Line, untuk mengambil keuntungan dari sistem kabel listrik yang ada. Lon digunakan dalam industri kereta api dan bergerak ke pasar perumahan.
Sejumlah perusahaan Lon telah membentuk Asosiasi Lonmark untuk mengembangkan dan merancang algoritma tetap dari berbagai jenis pengendali AC.

5. Modbus

Modbus ® dikembangkan oleh Modicon untuk tujuan industri dan merupakan protokol yang paling banyak digunakan untuk industri hampir seluruh dunia. Modbus umumnya digunakan industri bangunan sebagai protokol penghubung untuk peralatan yang digunakan baik dalam lingkungan industri dan bangunan.

Protokol Modbus merupakan sebuah struktur pesan, banyak digunakan untuk membentuk komunikasi master-slave antara perangkat. Karena protokol Modbus hanya struktur pesan dari lapisan fisik yang mendasarinya. Hal ini biasanya diimplementasikan menggunakan RS232, RS422, RS485 atau melalui berbagai media (misalnya serat, radio, seluler, dll).
Modbus TCP / IP saat ini telah dikembangkan untuk menyediakan interface yang lebih cepat untuk membawa struktur pesan modbus.

6. OPC - OLE
OPC (OLE OLE - Object Link and Embedded for Process Control) adalah perangkat lunak standar untuk aplikasi terbuka antara aplikasi otomasi (kontrol)  atau sistem lapangan.
Terutama, OPC dikembangkan untuk lingkungan manufaktur yang memungkinkan sistem lengkap seperti inventory, conveying system, dan robotika. Ini dikembangkan dengan partisipasi dari Microsoft.

7. X-10 Protokol Residential

X-10 adalah kabel listrik pembawa (PLC) protokol ini dirancang untuk pasar perumahan yang memungkinkan perangkat yang kompatibel untuk berkomunikasi melalui kabel listrik 110VAC/220VAC dalam rumah. X-10 memungkinkan hingga aksimal 256 alamat. X-10 dan Lon adalah protokol utama di tingkat perumahan dengan sebuah protokol sederhana dan praktis yang  telah dikembangkan dengan target biaya rendah. Biasanya, perangkat X-10 akan memiliki pilihan yang sangat terbatas, seperti start / stop dan akan diprogram dari PC perumahan standar.

Read more »

Apa itu Home Automation ?

Home Automation atau yang lebih kita kenal dengan istilah rumah pintar merupakan sebuah sistem otomatisasi untuk memudahkan kontrol didalam rumah atau dalam hal ini berkaitan dengan pekerjaan rumah tangga.

Yang dapat diotomatisasikan diantaranya yaitu control lighting ( lampu ), HVAC “heating, ventilation and air conditioning” ( Pemanas, ventilasi dan pendingin ruangan/AC ), peralatan dan lain-lain.

Mengapa “HA” Home Automation diperlukan ? adalah untuk memberikan kenyamanan, kemudahan, efisiensi energi dan keamanan. Untuk para orang tua ( Lansia ) dan yang memiliki kekurangan ( cacat ) Home Automation dapat memberikan peningkatan kualitas hidup bagi orang yang dinyatakan mungkin memerlukan pengasuh atau perawat.

Home Automation mengintegrasikan perangkat listrik satu sama lain dalam sebuah rumah. Perangkat juga dapat dihubungkan melalui jaringan komputer untuk mendapatkan kontrol melalui komputer pribadi, memungkinkan akses remote dari internet ( kontrol via internet ) dan menciptakan sebuah peralatan yang dapat berkomunikasi secara terpadu dan terkordinir.

Dengan jumlah perangkat yang dapat dikontrol dalam sebuah rumah, interkoneksi dan komunikasi menjadi sebuah fitur yang berguna dan diinginkan. Misalkan sebuah kamar akan menjadi cerdas dan akan mengirimkan sinyal ketika seseorang tak dikenal masuk. Sistem bisa menelepon pemilik, atau tetangga, atau nomor darurat.

Mungkin sederhana menyalakan lampu ketika seseorang memasuki ruangan. Namun dalam instalasi yang canggih, ruangan dapat merasakan tidak hanya kehadiran seseorang namun juga tahu siapa orang tersebut dan mungkin mengatur pencahayaan yang tepat, suhu, volume musik atau saluran televisi, dengan mempertimbangkan waktu setiap hari atau minggu dan faktor lain.

Home Automation juga dapat menyediakan akses remote untuk peralatan rumah atau sistem otomatisasi itu sendiri, melalui jaringan telepon, transmisi nirkabel atau internet, untuk memberikan kontrol dan pemantauan melalui smartphone atau web browser.

Dalam hal ini Home Automation sangat berguna mungkin untuk menghemat energi dengan Fungsi sederhana seperti sensor gerak dan detektor diintegrasikan ke dalam sistem sehingga dapat menghemat jam energi terbuang dalam aplikasinya untuk perumahan dan komersial. Sebagai contoh bayangkan sebuah operasi “auto on / off” di malam hari untuk semua blok kantor di kota besar, katakanlah setelah jam 10 malam, ketika tidak ada gerakan terdeteksi, lampu akan mati, perusahaan akan dapat menghemat energi listrik hingga kilowatt.

Read more »

Saklar tanpa kabel dan baterai untuk otomatisasi rumah ( Home Automation )

Perkembangan teknologi yang semakin pesat mendorong tanggung jawab besar terhadap lingkungan. Sehingga para penggagas teknologi  menciptakan komunikasi nirkabel yang dapat diandalkan dengan konsep energi harvesting.

Energi harvesting merupakan proses dimana sumber energi berasal dari luar (external sources) misalnya, tenaga surya, energi panas, energi angin, atau energi kinetik, yang ditangkap dan disimpan dalam ukuran kecil. Hal ini memungkinkan kita untuk membuat power tersendiri untuk sensor nirkabel yang merupakan dasar untuk efisien mengelolaan energi pada bangunan dan aplikasi industri. Ide yang menyebabkan teknologi inovatif ini didasarkan pada pengamatan yang sangat sederhana di mana sensor menangkap energi yang terukur, kemudian energi diteruskan untuk menghasilkan sinyal nirkabel.

EnOcean merupakan salah satu pengembang teknologi ini. Salah satu aplikasinya digunakan untuk membangun otomatisasi rumah “smart home” terutama diterapkan pada saklar nirkabel. 

Berikut diagram prinsip kerja teknologi harvesting pada sebuah saklar nirkabel. 

Misalkan dengan energi kinetik ketika kita menekan tombol saklar, energi tersebut dikonversi menjadi energi listrik untuk kemudian dikelola dan diteruskan melalui unit kontrol yaitu microcontroller ke RF transceiver untuk dipancarkan sebagai signal di udara tanpa perantara kabel (nirkabel) dengan jarak jangkauan hingga 300 m. Kemudian signal akan diterima oleh modul penerima melalui RF transceiver dan diteruskan melalui unit microcontroller ke actuator (relay) untuk kendali lampu.

Saklar nirkabel dengan teknologi energi harvesting ini memiliki beberapa keunggulan diantaranya :

1. Hemat energi
2. Aplikasi yang fleksibel
3. Hemat waktu
4. Bebas perawatan
5. Kontribusi terhadap lingkungan
6. Hemat biaya

Hemat energi karena teknologi ini tidak memerlukan energi yang besar, aplikasi penggunaannya sangat fleksibel dan menghemat waktu serta terhindar dari perawatan harus mengganti baterai. Tidak hanya itu, teknologi ini ramah terhadap lingkungan dan hemat biaya.

Read more »

Gaji Pembantu atau Home Automation ?

Apa itu Home Automation ? mungkin tak banyak orang Indonesia mengetahui tentang Home Automation karena minimnya informasi yang berkembang saat ini. Apa lagi semua pemberitaan media selalu terfokus pada pemerintahan yang semakin rumit tentang masalah korupsi di Indonesia. 

Indonesia belum mengerti apa dampak teknologi informasi yang berkembang saat ini.  Bawasannya teknologi informasi akan mempengaruhi setiap orang d Indonesia atau bahkan lebih luas lagi. Alangkah lebih bijak jika setiap media menampilkan informasi yang lebih mendidik sehingga menambah wawasan setiap orang di Indonesia bukan menampilkan permasalahan yang tidak akan selesai hanya dengan alasan transparansi publik.

So, kembali lagi tentang Home Automation, jadi apa itu Home Automation ?

Home Automation atau dalam bahasa indonesia yaitu “otomatisasi rumah” merupakan sebuah teknologi canggih untuk mendapatkan efisiensi, kemudahan dan mobilitas dengan memusatkan pengontrolan pada satu tempat atau pada satu alat, digunakan untuk rumah tinggal atau yang lebih luas penggunaanya adalah untuk gedung-gedung bertingkat seperti hotel, perkantoran dan perusahaan ( Pabrik ).

Namun alasan mengapa Home Automation tidak populer di Indonesia tidak terlepas dari pembantu (PRT). Orang cenderung memilih membayar pembantu daripada menggunakan Home Automation dengan alasan membayar pembantu lebih murah daripada harus menggunakan Home Automation yang lebih mahal. Ini memang sebuah fakta tentang PRT di Indonesia dengan gaji yang rendah. Dari segi biaya mungkin masuk akal bahwa tidak populernya Home Automation dikarenakan masyarakat indonesia lebih memilih pembantu ( PRT ). Tetapi jika dihitung untuk jangka yang panjang sebenarnya dengan membayar pembantu setiap bulan akan lebih menguras biaya dibandingkan dengan menggunakan Home Automation yang hanya memerlukan biaya satu kali ketika pemasangan ditambah manfaat yang akan kita dapat.

Belum termasuk ketika menjelang hari raya yang selalu hangat dibicarakan di media televisi tentang tradisi mudik lebaran bagi kaum muslim di Indonesia yang identik dengan pembantu yang pulang kampung. Banyak rumah-rumah kosong ketika tiba mudik lebaran sehingga mendorong tindak kriminal (penjarahan rumah).

Alasan mengapa para pelaku kriminal berani menjarah rumah kita adalah dari sebuah indikator yaitu lampu rumah. Mereka para penjarah mengetahui sebuah rumah kosong atau tidaknya melalui lampu-lampu halaman rumah yang menyala terus ( alasan klasik ). Ini tidak akan terjadi jika lampu-lampu dirumah dapat terkontrol  dimanapun pemilik rumah berada.

kemudian maraknya human error dikalangan pembantu-pembantu di Indonesia tentu menjadi alasan. apakah pembantu dapat diberikan tugas 24 jam untuk mengawasi keadaan lampu, peralatan elektronik, dll ? belum lagi jika dalam hal keamanan rumah secara otomatis harus menambah penjaga keamanan (SATPAM) dan terkadang tidak setiap saat seorang satpam dapat terjaga dimalam hari.

Read more »