System for Automation and Remote Interaction
Unterverzeichnis:
Dokumentation
Haupt-Seite
Inhaltsverzeichnis
Ausgabe: 20.07.2011      (C) 2011 P.Fiesser, alle Rechte vorbehalten
Das Smart-House Projekt
Wenn Sie 'morgen', also in der nahen Zukunft, beispielsweise ein neues Fernsehgerät kaufen und es bedienen wollen, so geschieht das nicht mehr mittels einer Infrarot-Fernbedienung.
Sie nehmen Ihr Smartphone und wählen die Internet-Adresse des neuen Fernsehgeräts über Ihren Web-Browser aus. Das Smartphone verbindet sich per WLAN mit dem Fernseher und erhält von dort die notwendige Software, um das Gerät zu bedienen.
Nicht nur die Software, sondern auch eine animierte Bedienungsanleitung und technische Hilfe stehen so zur Verfügung. Das Gerät kann Ihnen die Anleitung eventuell sogar vorlesen und per Sprachausgabe auf Probleme aufmerksam machen. Auf Wunsch können Sie ein Update mit der neuesten Software ausführen oder bei einer Störung das Gerät online vom Hersteller untersuchen lassen.
In der nahen Zukunft werden die meisten Geräte in Ihrer Wohnung, Ihrem Haus und auch an Ihrem Arbeitsplatz über diese Funktionalität verfügen.
Auch der Computer in Ihrem Büro besitzt kein "nerviges" Betriebssystem mehr, sondern nur noch einen Web-Browser, welcher als solcher nicht mehr wahrgenommen wird. Die notwendige Software wird per Cloud Computing zur Verfügung gestellt und ist entweder auf den Servern Ihrer Firma abgelegt oder wird über das Internet bezogen.

Einige der erfolgreichsten Computer-Unternehmen unserer Zeit arbeiten bereits intensiv an dieser neuen Technologie.

2.5.5  Anforderung an den Web-Browser

Der Web-Browser muss generell zu den Standards von HTML (HyperText Markup Language) und CSS (Cascading Style Sheets) kompatibel sein. Der Browser muss zudem Programme in Java-Script mit ausreichender Performance auszuführen können und außerdem zum AJAX-Standard kompatibel sein.
Um es kurz zu fassen, der Browser muss zu den aktuellen Standards des World Wide Web Consortiums (www.w3.org) kompatibel sein. Zusätzliche Software die außerhalb dieser Web-Standards liegt, wie z.B. "Flash" oder irgendwelche "Add-Ons", werden dazu nicht benötigt.
Dieses Konzept garantiert, dass Smart-House Applikationen auf jedem modernen Browser problemlos funktionieren können und nicht etwa nur auf bestimmte Geräte oder Betriebssysteme begrenzt sind.
Alle modernen Web-Browser müssen die genannten Anforderungen erfüllen, da HTML, CSS und Java-Script (AJAX) heute eigentlich das Minimum darstellt, um Internetseiten ausführen zu können.
Lediglich bei älteren Smartphones oder alten Taschencomputern (PDAs) könnte der installierte Web-Browser hierbei Defizite aufzeigen.
Während HTML/CSS nur recht primitive Möglichkeiten zur Interaktion zwischen Server und Anwender bietet, können mit Java-Script Inhalte dynamisch generiert und partiell nachgeladen werden.
Dadurch werden interaktive Web-Anwendungen ermöglicht.
Java-Script wurde ursprünglich von Sun Microsystems und Netscape in Kooperation entwickelt und wird von allen modernen Browsern unterstützt. Ebenso wie Java-Script ist auch AJAX heute ein elementarer Standard bei Internet-Anwendungen. Die Standardisierung seitens des World Wide Web Consortium (W3C) und die Gründung der OpenAjax Alliance machen deutlich, dass Softwareunternehmen, Universitäten und Industrie, die AJAX-Technologie auf breiter Basis unterstützen.
Das Smart-House Projekt

2.6  Das Hardware Konzept


Abb.2.6   Gemeinsames Basis-CPU-Modul
Die Hardware des Smart-House Systems basiert auf einem gemeinsamen Basis-CPU-Modul. Dieses Basis-Modul ist ein kleiner Mini-Computer und kann über einen Stecksockel in verschiedene Geräte integriert werden. Zum Einsatz kommt ein 32-Bit RISC Prozessor mit LAN Anschluss, RS485 Netzwerk und einem Massenspeicher auf Basis einer SD-Karte. Die Funktion des Moduls wird über die Software bestimmt, welche über eine SD-Karte jederzeit ausgetauscht werden kann. Das Modul verwendet Standard SD-Karten, so wie sie im Handel erhältlich sind.

Betriebssystem und Software:
Die Software des Moduls wird als sogenanntes "Bare-Metal-System" realisiert, welches vollkommen ohne ein höheres Betriebssystem auskommt. Durch diese Systemarchitektur arbeitet der Mikroprozessor des Moduls mit maximal möglicher Performance und die Software wird zudem völlig immun gegen Viren oder andere Schadsoftware.
Durch Austausch der Software kann ein Modul auch für ein anderes Gerät verwendet werden.
Ein Update der Software geschieht mittels einer Installations-Datei, die mit einem Personalcomputer auf die SD-Karte des Moduls übertragen wird. Beim Neustart überprüft das Modul die Installations-Datei auf der SD-Karte und installiert die Software direkt auf den Prozessor-Chip des Moduls.

Universeller Einsatz:
Das Basis-CPU-Modul kann für den Smart-House Controller, den Web-Server, für Front-End-Prozessoren (FEP) und für verschiedene Steuergeräte (RTU) eingesetzt werden. Dieses Konzept macht die Technik nicht nur preisgünstig, sondern reduziert auch die Haushaltung mit Ersatzteilen, da ein Modul für alle Geräte verwendet werden kann.

Einsatz in fremden Produkten:
Das Modul besitzt eine universell programmierbare I/O-Schnittstelle und erhält darüber die Möglichkeit mit der Elektronik eines beliebigen Geräts zu kommunizieren. Denkbar wäre z.B. die Ausrüstung von Heizungsanlagen, Solaranlagen oder ähnlichen Produkten mit dieser Technik.
Das betreffende Gerät kann damit an ein lokales Netzwerk angeschlossen werden und erhält zudem die Funktion einer Web-Schnittstelle. Dies eröffnet die Perspektive nahezu jedes Gerät in ein Smart-House System zu integrieren und eine Bedienung über den Web-Browser eines Personalcomputers oder Smartphones zu ermöglichen. Bei einer Störung des Geräts könnte das Modul sogar ein E-Mail versenden, eine Funktion die z.B. bei Heizungsanlagen von vermieteten Gebäuden durchaus von Bedeutung wäre. Der Zugang über das Internet ermöglicht einen Fernzugriff. Damit wäre eine Diagnose oder eine Parametrierung des Geräts durch einen entferneten Handwerksbetrieb möglich.
Eine Integration dieses Basis-Moduls in ein fremdes Produkt setzt jedoch eine umfassende Kooperation mit dem Hersteller des betreffenden Produkts voraus und sei hier nur als theoretisch mögliche Option erwähnt.

Hinweis:
Das Werk ist urheberrechtlich geschützt, Copyright (C) 2011 Peter Fiesser, alle Rechte vorbehalten.
Alle Texte, Entwürfe, Pläne, Zeichnungen und Programme sind urheberrechtlich geschützt und Eigentum von Peter Fiesser, sofern nicht anders gekennzeichnet.

Diese Internet-Seite ist keine Werbung und beschreibt auch kein fertiges Produkt, sondern erörtert die Kriterien, nach denen ein geplantes Smart-House System zur Zeit noch entwickelt wird.
Das dargestellte System und dessen Komponenten kann zur Zeit noch nicht käuflich erworben werden.
Alle Informationen sind unverbindlich und ohne Gewähr, da sich das System noch in der Entwicklung befindet.
Eigenschaften von Geräten und Software können sich ändern, so lange der Entwicklungsprozess noch nicht abgeschlossen ist.
Alle abgebildeten Geräte repräsentieren lediglich eine symbolische Darstellung einer technischen Komponente, die in der hier gezeigten bildlichen Form so nicht existiert.
Die Abbildungen dienen alleine der Funktionsbeschreibung des Systems. Ähnlichkeiten mit den Produkten verschiedener Hersteller wären rein zufällig und implizieren nicht, dass ein der Abbildung ähnliches Produkt die beschriebenen Eigenschaften besitzt.

Alle Informationen wurden mit größter Sorgfalt erarbeitet. Dennoch können Fehler nicht ausgeschlossen werden.
Der Autor übernimmt keine juristische Verantwortung oder irgendeine Haftung für eventuell verbliebene fehlerhafte Angaben und deren Folgen.

Die Informationen in diesem Werk werden ohne Rücksicht auf einen eventuellen Patentschutz veröffentlicht.
Alle Warennamen werden ohne Gewährleistung der freien Verwendbarkeit benutzt und sind möglicherweise eingetragene Warenzeichen.
Die erwähnten Soft- und Hardwarebezeichnungen können auch dann eingetragene Warenzeichen sein, wenn darauf nicht besonders hingewiesen wird.
Sie gehören den jeweiligen Warenzeicheninhabern und unterliegen gesetzlichen Bestimmungen.
SARI ist eine beim Deutschen Patent- und Markenamt eingetragene Marke (Nr. 30102307, Akz.: 30102307.7/42).