Diese Bachelorarbeit gibt einen Überblick über konventionelle und selbstlernende Smart Home Systeme und deren Funktion. Es gibt einige Potentiale und Herausforderungen, die beleuchten, warum diese Systeme heutzutage immer wichtiger für die Gesellschaft werden. Die Vision von autonomen Eigenheimen steht hinter der Idee von Smart Home Systemen, welche ohne direkten Impuls seiner Benutzer Aktionen ausführen können.
Die Systeme zur Steuerung eines Objektes werden stetig verbessert mit dem Ziel zukünftig ohne jegliches Einprogrammieren des Benutzers arbeiten zu können. Anhand von Handlungen der Anwender lernt das System mittels Algorithmen mit und generiert sein Programm sozusagen selbst. Zahlreiche Sensoren sind notwendig, damit ein solches Gebilde einwandfrei funktionieren kann. Das System muss die benötigte Information in Echtzeit einlesen können und braucht für jede Art von Information den jeweiligen Sensor, welcher einen oder mehrere Messwerte ausfallsicher ermitteln und weitergeben muss.
Die Anforderungen an das Kommunikationssystem zwischen den Sensoren und der Steuereinheit werden mit der steigenden Anzahl an Sensoren und der immer größeren zu übertragenden Informationen innerhalb des Systems deutlich erhöht. Es ist hier abzuwägen, welches System für die jeweiligen Anforderungen eingesetzt werden soll, um die bestmögliche Alternative festzulegen. Mittlerweile gibt es Smart Home Systeme von unterschiedlichen Firmen von denen jede auf eine eigene Entwicklung zurückgreift. Diese verschiedenen Kommunikationsstandards werden dargelegt und verglichen.
Ziel ist es, dem Leser das nötige Wissen zu vermitteln, was unter dem Begriff "Smart Home" zu verstehen ist und wie es funktioniert. Die verschiedenen Sensorsysteme und Kommunikationssysteme, die aktuell notwendig bzw. verfügbar sind, um ein solches System einsatzfähig zu machen, werden beleuchtet. Außerdem soll ein Ausblick in zukünftige selbstlernende Systeme gegeben werden. Die Informationen werden detailgetreu, aber trotzdem einfach wiedergegeben.
Inhaltsverzeichnis
- Einleitung
- Grundlagen - Smart Home
- Funktion
- Potentiale und Herausforderungen
- Komfort
- Energieeffizienz
- Sicherheit
- Herausforderungen
- State of the Art
- Klima
- Licht
- Lüftung
- Steuerung
- Internet der Dinge
- Selbstlernende Systeme
- Systemarchitektur
- Komponenten
- Gateway
- Extensions
- Bedieneinheit
- Sensoren und Aktoren
- Bewegungssensor
- Magnetsensor
- Infrarotsensor
- Lichtsensor
- Windsensor
- Feuchtesensor
- Rauchmelder
- Komponenten
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Die Bachelorarbeit befasst sich mit konventionellen und selbstlernenden Smart Home Systemen. Ziel ist es, einen Überblick über die Funktionsweise dieser Systeme zu geben und die Potentiale sowie Herausforderungen aufzuzeigen, die ihre wachsende Bedeutung für die Gesellschaft verdeutlichen. Dabei wird die Vision von autonomen Eigenheimen, die ohne direkte Benutzerinteraktion Aktionen ausführen können, erläutert.
- Die Funktionsweise von Smart Home Systemen
- Die Potentiale von Smart Home Systemen (Komfort, Energieeffizienz, Sicherheit)
- Die Herausforderungen der Implementierung von Smart Home Systemen
- Die Architektur von Smart Home Systemen, insbesondere die Komponenten und Sensoren
- Die Bedeutung von selbstlernenden Systemen in der Smart Home Technologie
Zusammenfassung der Kapitel
Die Arbeit beginnt mit einer Einleitung, die die Thematik der Smart Home Systeme einführt und die Motivation für die Untersuchung darlegt. Im zweiten Kapitel werden die Grundlagen von Smart Home Systemen beleuchtet. Hier werden die Funktionsweise, Potentiale und Herausforderungen sowie der aktuelle Stand der Technik erläutert. Das Kapitel behandelt auch Themen wie das Internet der Dinge und die Entwicklung von selbstlernenden Systemen. Das dritte Kapitel konzentriert sich auf die Systemarchitektur von Smart Home Systemen. Es werden die verschiedenen Komponenten, wie Gateway, Extensions und Bedieneinheit, sowie die eingesetzten Sensoren und Aktoren detailliert beschrieben.
Schlüsselwörter
Die Arbeit befasst sich mit den Themen Smart Home, Sensorsysteme und Kommunikationssysteme. Im Zentrum stehen die Funktionsweise, Potentiale und Herausforderungen von Smart Home Systemen, die durch den Einsatz von intelligenten Sensoren und Kommunikationstechnologien gesteuert werden.
Häufig gestellte Fragen
Was ist der Unterschied zwischen konventionellen und selbstlernenden Smart Home Systemen?
Konventionelle Systeme führen programmierte Befehle aus, während selbstlernende Systeme durch Algorithmen das Nutzerverhalten analysieren und Aktionen autonom ohne direkten Impuls starten.
Welche Sensoren sind für ein Smart Home unverzichtbar?
Wichtige Sensoren sind Bewegungsmelder, Lichtsensoren, Feuchtesensoren, Rauchmelder und Magnetsensoren zur Überwachung von Fenstern und Türen.
Wie tragen Smart Home Systeme zur Energieeffizienz bei?
Durch die intelligente Steuerung von Heizung (Klima), Lüftung und Beleuchtung wird Energie nur dann verbraucht, wenn sie tatsächlich benötigt wird, was Ressourcen schont.
Was ist die Aufgabe eines Gateways im Smart Home?
Das Gateway fungiert als zentrale Steuereinheit, die die Kommunikation zwischen den verschiedenen Sensoren, Aktoren und der Bedieneinheit koordiniert.
Welche Herausforderungen bestehen bei der Implementierung?
Herausforderungen liegen vor allem in der Interoperabilität verschiedener Kommunikationsstandards und der Gewährleistung der Datensicherheit im Internet der Dinge.
- Quote paper
- Tobias Nitsch (Author), 2017, Smart Home Systeme. Sensor- und Kommunikationstechnologien, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/416116
