Home Assistant -pohjaisen kotiautomaatiojärjestelmän suunnittelu ja toteutus : Havaintoja rakentamisprosessista ja saavutetuista hyödyistä
Pysyvä osoite
Kuvaus
Opinnäytetyö kokotekstinä PDF-muodossa.
Kotiautomaatiojärjestelmät ovat yleistyneet tekniikan kehittyessä ja hintojen laskun myötä viime vuosina. Entistä useampi kodin laite on mahdollista yhdistää internetiin. Erilaisia tekniikoita ja järjestelmiä on lukuisia, mikä tekee yhtenäisen kokonaisuuden rakentamisesta haastavaa. Kotiautomaatiojärjestelmiä voidaan käyttää moniin käyttötarkoituksiin, kuten esimerkiksi sähkönkulutuksen optimointiin, arjen helpottamiseen ja turvallisuuden parantamiseen. Haasteena kaikki edellä mainitut osa-alueet kattavan järjestelmän rakentamisessa ovat eri valmistajien laitteiden puutteellinen yhteistoiminta ja ylläpitoon liittyvät haasteet. Tämä tutkielma käsittelee omakotitaloon toteutettua kotiautomaatiojärjestelmää, jonka ytimenä toimii avoimen lähdekoodin Home Assistant -ohjelmisto. Home Assistant mahdollistaa automaatiot, jotka yhdistävät tietoja useiden valmistajien eri tekniikoilla toimivista laitteista. Kotiautomaatiojärjestelmän rakentamisen tueksi tässä tutkielmassa on dokumentoitu järjestelmän suunnittelussa, rakentamisessa, käyttöönotossa ja ylläpidossa havaittuja seikkoja sekä sillä saavutettuja tuloksia. Tutkimus pyrkii vastaamaan kolmeen kysymykseen: mitkä ovat olennaisimmat huomioitavat seikat kotiautomaatiojärjestelmän suunnittelussa ja toteutuksessa, miten eri valmistajien laitteet voidaan integroida, ja millaisia hyötyjä järjestelmällä saavutetaan. Tutkielma on toteutettu suunnittelutieteellisen tutkimusmenetelmän (Design Science Research) periaatteita noudattaen. Tutkimus on rajattu keskittymään erityisesti laajasti saatavilla oleviin kuluttajahintaluokan laitteisiin, jotta tulokset olisivat mahdollisimman hyvin sovellettavissa tavallisiin kotitalouksiin. Tutkimuksen tuloksena syntyi kolme artefaktia: toimiva Home Assistant -pohjainen kotiautomaatiojärjestelmä, sen dokumentaatio sekä metamalli kotiautomaatiojärjestelmän suunnitteluun, rakentamiseen, käyttöönottoon ja ylläpitoon. Metamalli kokoaa yhteen tässä projektissa havaitut ja aiemmassa tutkimuksessa tunnistetut olennaisimmat suositukset, ja on tarkoitettu hyödynnettäväksi missä tahansa vastaavassa projektissa asumismuodosta tai lähtötilanteesta riippumatta. Tutkimuksessa käy ilmi, että järjestelmä tuotti mitattavia säästöjä sähkön kustannuksissa ajoittamalla suurimpia sähkökuormia pörssisähkön halvimmille tunneille. Arjen rutiineja sujuvoitettiin automaatioilla, jotka yhdistivät tietoja useista eri laitteista ja sähkön hintatiedoista. Kodin turvallisuutta parannettiin yhdistämällä valvonta- ja hälytyslaitteet yhtenäiseksi kokonaisuudeksi, joka lähettää hälytykset suoraan asukkaiden matkapuhelimiin. Tutkimus osoittaa, että aiemmassa kirjallisuudessa tunnistettuja kotiautomaation haasteita, kuten korkeita kustannuksia, yhteentoimivuusongelmia ja tietoturvariskejä, on mahdollista ratkaista tai merkittävästi vähentää kuluttajahintaluokan laitteilla ja avoimella hallinta-alustalla.