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Building Automation: la domotica industriale 1

1. COS’È LA DOMOTICA ................................ 3

I vantaggi della domotica............................................ 4

2. LA STORIA DELLA DOMOTICA ................... 4

3. DOMOTICA INDUSTRIALE – BUILDING

AUTOMATION .................................................. 5

Gli “edifici intelligenti” negli ambiti civile e industriale

................................................................................... 6

I campi di applicazione ............................................... 7

Automazione e Robotica ............................................ 8

4. NORMATIVE ............................................ 10

CEN UNI EN 15232 .................................................... 12

Classi energetiche ..................................................... 13

CEI 205-14 ................................................................. 14

CEI EN 63044-1 ......................................................... 15

5. LA STRUTTURA DELL’IMPIANTO

DOMOTICO .................................................... 16

Mezzi di comunicazione ............................................ 16 Sistemi a tecnologia Bus .......................................... 16 Sistemi a Onde Convogliate ..................................... 16 Sistemi a onde radio o wireless (radiofrequenza) ... 17

Topologia della rete .................................................. 18

Protocolli di comunicazione ...................................... 19 Standard KNX .......................................................... 19 Altri protocolli ......................................................... 22

I sensori .................................................................... 26

I dispositivi di segnalazione ...................................... 29

I dispositivi di gestione e controllo ........................... 29

6. PROGETTAZIONE DI UN IMPIANTO

DOMOTICO .................................................... 30

7. MERCATO DELLA DOMOTICA INDUSTRIALE

33

8. COSTO DI UN IMPIANTO DOMOTICO E

DETRAZIONI FISCALI ....................................... 34

Quanto costa un impianto domotico? ...................... 34

Valutazione di un impianto di domotica .................. 36

Valutazione di un impianto di Building Automation . 37

Detrazioni fiscali ...................................................... 38

9. OLTRE LA DOMOTICA.............................. 40

Intelligenza ambientale............................................ 40

Realtà virtuale ......................................................... 41

Realtà aumentata .................................................... 43

Realtà virtuale vs. realtà aumentata ........................ 45

Realtà virtuale e realtà aumentata, trend in azienda 45

Internet of Things .................................................... 45

Internet Of Everything ............................................. 47

APPENDICE I ................................................... 49

Appartenenza ad una classe ..................................... 49

Valutazione del fabbisogno degli edifici ................... 54

APPENDICE II .................................................. 57

APPENDICE III ................................................. 64

Glossario .................................................................. 64


SITOGRAFIA .................................................... 66


1. Cos’è la domotica La domotica, detta anche home automation, è la

disciplina che si occupa di studiare le tecnologie

atte a migliorare la qualità della vita nella casa.

Il termine "domotica" è infatti un neologismo deri-

vante dalla contrazione della parola latina domus

(casa) unita al sostantivo "automatica", quindi si-

gnifica "scienza dell'automazione delle abitazioni".

Al giorno d’oggi la domotica vede uno spettro più

ampio di utilizzatori, come si cede in Figura 1.

Figura 1 Utilizzatori della domotica

Proprio da questa differenziazione degli utilizzatori

nasce la “sorella” della domotica, ovvero la Building

Automation, definita come la “scienza” che si oc-

cupa dell’automazione delle funzioni di un edificio,

generalmente ad uso diverso dal residenziale,

come ad esempio un albergo, un edificio commer-

ciale o pubblico, sempre con il focus sulla possibi-

lità di automatizzare alcune ‘procedure ripetitive’,

aspetto fondamentale per migliorare le prestazioni

complessive delle strutture, in cui i dati in entrata e

in uscita sono maggiori rispetto ad un edificio resi-

denziale.

Nella progettazione tradizionale delle abitazioni,

ma anche degli edifici lavorativi, i vari servizi sono

assicurati da impianti diversi ed indipendenti, che

non colloquiano e non interagiscono fra loro. Ciò

comporta costose duplicazioni, difficoltà nel coor-

dinare il funzionamento dei singoli impianti, costi

d’esercizio nascosti, ma soprattutto una minor effi-

cacia nel garantire ciò che richiediamo dai nostri

impianti: sicurezza, comfort e risparmio.

Al contrario, i sistemi d’automazione nascono

come un’unica entità. I vari dispositivi che li com-

pongono sono associati a dei sottosistemi, che

possono essere assimilati agli impianti tradizionali

solo a livello concettuale e per una loro più sem-

plice individuazione.

Ognuno di essi, però, fa sempre parte dello stesso

sistema e, come tale, è perfettamente

in grado di colloquiare ed interagire con tutti gli al-

tri. Ciò significa che si riescono ad ottenere risultati

che gli impianti tradizionali non sono in grado di of-

frire.

I sistemi di domotica e di Building Automation in ef-

fetti possono fare molto per aiutare a risparmiare

energia nella vita di tutti i giorni, per esempio spe-

gnendo automaticamente le luci nei locali vuoti,

oppure regolando automaticamente la luminosità

di un ambiente integrando opportunamente luce

naturale ed artificiale, ma anche ottimizzando l’uti-

lizzo dei sistemi di condizionamento in funzione

delle condizioni climatiche.

Bisogna fare un’ulteriore considerazione per

quanto riguarda le emissioni di anidride carbonica

CO2, in quanto nei Paesi industrializzati, al giorno

d’oggi, gli edifici assorbono il 40% dell’energia pro-

dotta dalle varie centrali, quindi il contributo della

domotica e della Building Automation risulta im-

portante anche per la riduzione di tali emissioni.

L’azienda che adotta questi sistemi di riduzione

delle emissioni potrebbe quindi ottenere un rico-

noscimento con marchio Green.

In Italia gli edifici pubblici consumano circa 200

kWh per metro quadrato l’anno, ben oltre i livelli

registrati nella media europea, non a caso infatti, le

politiche di efficienza energetica delle amministra-

zioni pubbliche impongono l’adozione di standard

sempre più elevati per il risparmio energetico.

Focalizzandosi sull’ambito industriale e nello speci-

fico per quanto riguarda gli uffici, le voci di costo

più rilevanti dei consumi energetici sono costituite

dai seguenti elementi:

• Illuminazione: è la più comune ed evidente frui-

zione finale dell’energia elettrica;

• PC e monitor: un computer acceso per 9 ore al

giorno arriva a consumare fino a 175 kWh in un

anno;


• Stampanti e fotocopiatrici: una stampante può

arrivare a consumare ben 63 kWh per anno di

energia elettrica;

• Climatizzazione: un climatizzatore costituisce

circa il 25% dei consumi elettrici complessivi.

Non risulta quindi difficile proporzionare tali con-

sumi singoli ad un ufficio anche solo di media di-

mensione.

I vantaggi della domotica

Figura 2 Le quattro funzioni principali soddisfatte dalla domotica

Diamo uno sguardo a quali siano quindi i vantaggi

dell’implementazione della domotica/Building Au-

tomation in un edificio:

• risparmio energetico;

• gestione dei carichi elettrici;

• semplificazione progettuale degli stessi im-

pianti;

• flessibilità e multifunzionalità: ogni dispositivo

può svolgere più funzioni contemporanea-

mente, portando ad un risparmio sul numero di

apparecchi necessari;

• facilità di implementazione di nuove funziona-

lità senza necessariamente dover sostituire

una parte o tutto l’impianto;

• adattabile anche ad edifici d’epoca, in quanto

non è necessario sostituire tutti gli impianti, ma

è sufficiente una loro integrazione attraverso

delle opportune interfacce;

• riduzione dei costi d’esercizio in quanto molte

azioni vengono fatte automaticamente dall’im-

pianto (es. spegnere luci o regolare condiziona-

mento);

• gestione efficace dell’intero sistema anche a di-

stanza.

Di contro chiaramente c’è soprattutto il costo ele-

vato iniziale che questi sistemi abbiano rispetto

quelli tradizionali, di conseguenza molti imprendi-

tori, prima di optare per questa alternativa, hanno

bisogno di essere preventivamente informati nel

dettaglio in merito a quali sarebbero i futuri van-

taggi.

2. La storia della domotica

Figura 3 Le tappe fondamentali della storia della Building Automation

La domotica discende da discipline come l'informa-

tica e l'elettronica, quindi da un settore che ha una

storia molto recente, infatti si è sviluppata solo

nell’ultimo secolo. Bisogna inoltre specificare che

senza lo sviluppo dei PC, televisione, Internet,

dell'elettronica e delle reti di trasmissione dei dati,

sarebbe impensabile parlare oggi di domotica.

Questi che seguono sono i punti salienti di tutte le

invenzioni e delle tappe fondamentali che riguar-

dano la domotica:

• Alla fine del 1800 un costruttore edile del Wi-

sconsin, William Penn Powers, ebbe un'idea ri-

voluzionaria, creare un dispositivo molto sem-

plice, provvisto di un liquido che rispondeva ai

cambiamenti della temperatura, capace di re-

golare l'apporto di energia ad un riscalda-

mento;

• Nel 1891, trasferitosi a Chicago, diede vita alla

Power Regulator Company, antenata di quella

che oggi è la Siemens Building Technology.


Probabilmente, è proprio con la nascita di

quell'industria che produceva regolatori di

temperatura, che per la prima volta, la tecno-

logia entrava ad automatizzare una funziona-

lità chiave che oggi è presente nelle nostre abi-

tazioni;

• Lo sviluppo nei primi decenni del ventesimo se-

colo procederà accompagnato dalla costru-

zione dei primi enormi complessi industriali

commerciali. Nel 1907 fu un hotel di Chicago, il

primo grande edificio pubblico dotato di un im-

pianto di aria condizionata automatico, e sa-

ranno di quegli stessi anni le costruzioni dei

primi enormi grattacieli che dovevano fare i

conti con nuove esigenze di gestione e con-

trollo delle risorse elettriche;

• Sarà solo attorno agli anni '50, quando negli

Stati Uniti si inizierà a pensare in ottica di Buil-

ding Automation, che un gruppo di Ingegneri

Energetici produrrà il primo dispositivo pratico

di controllo multiplo degli edifici chiamato Sy-

stem 320. Questo nuovo sistema prevedeva già

l'uso di display a cristalli liquidi dai quali rice-

vere tutte le informazioni in tempo reale sul

funzionamento degli impianti;

• Sarà invece nel 1966 che, Jim Sutherland, un in-

gegnere in collaborazione con la Westinghouse

Corporation darà vita al primo dispositivo di au-

tomazione domestica chiamato "Electronic

Computing House Operator" o "ECHO IV", un

dispositivo che implementava molte funziona-

lità a partire dal controllo della temperatura in-

terna di ogni stanza, al controllo della lista della

spesa, permetteva la gestione di un inventario

personalizzato per ogni componente della fa-

miglia, spegneva e accendeva apparecchiature

elettriche, faceva previsioni del tempo e per-

metteva di fare annotazioni sul display CRT;

• Nel 1970 un gruppo di ingegneri scozzesi da-

ranno vita ad un’industria chiamata Pico Elec-

tronics che sarà la base del futuro sviluppo di

X10, uno degli standard più utilizzati oggi in do-

motica che utilizza la linea elettrica per le sue

trasmissioni;

• Solo più recentemente si è sviluppata la Buil-

ding Automation allargata a tutti gli altri set-

tori, quindi non solo alla climatizzazione e al ri-

scaldamento (come era appunto nata attorno

agli anni ’50);

• L’innovazione più recente risulta quella della

gestione dei consumi energetici e dell'auspica-

bile risparmio degli stessi. Risulta infatti intui-

tivo che solo una "misura" e un controllo accu-

rato permettano anche di sapere dove e come

si impieghino le risorse e, di conseguenza,

come sia possibile intervenire per contenerle;

• Nel 2008 viene promulgata la normativa più

importante di questo settore: la CENELEC EN

50090, recepita in Italia come CEI EN 50090.

Essa stabilisce i requisiti del sistema e dei com-

ponenti, i criteri per la progettazione di un si-

stema domotico, la sua installazione, la verifica

e il collaudo;

• Nel 2012 invece si ha un’altra normativa impor-

tante, che però è più rivolta all’efficienta-

mento, infatti descrive le quattro classi in cui

vengono suddivisi i sistemi domotici. Essa è la

norma UNI EN 15232;

• Una delle ultime necessità che le utenze hanno

sviluppato, per quanto riguarda sia la domotica

sia la Building Automation, è la gestione ac-

cessi, la protezione antifurto, antintrusione,

antirapina, perimetrale, la protezione antin-

cendio, antiallagamento, da fumo o fughe di

gas, il videocontrollo ambientale locale, ma an-

che a distanza e i dispositivi di telesoccorso e

teleassistenza di persone sole, anziane, disabili

o ammalate. Si può quindi concludere che lo

sviluppo delle nuove tecnologie sarà sempre

più rivolto al controllo degli spazi, così come al

controllo e alla gestione delle varie risorse da

remoto.

3. Domotica industriale –

Building Automation


Gli “edifici intelligenti” negli ambiti

civile e industriale

Figura 4 Campi d’zione del Building Automation

Un edificio intelligente, cioè molto automatizzato,

minimizza i consumi di energia. Stando alla defini-

zione del Politecnico di Milano, con il termine Intel-

ligent Building si intende un edificio in cui gli im-

pianti in esso presenti sono gestiti in maniera inte-

grata e automatizzata, attraverso l’adozione di una

infrastruttura di supervisione e controllo degli im-

pianti stessi, al fine di massimizzare il risparmio

energetico ma anche il comfort e la sicurezza degli

occupanti, garantendone inoltre l’integrazione con

il sistema elettrico di cui il building fa parte.

Oltre a tutti i dispositivi che riguardano la gestione

e il controllo della produzione e della distribuzione

dell’energia all’interno dell’edificio, si pone un in-

teresse in merito a quale sia il grado di sostenibilità

economica di un edificio intelligente. Stando an-

cora alle analisi del Politecnico di Milano, in ambito

uffici un Intelligent Building raggiunge la sostenibi-

lità economica se valutato in termini di redditività

percentuale degli investimenti (IRR), tuttavia ha

nella maggior parte dei casi tempi di ritorno dell’in-

vestimento (PBT) superiori alle soglie di accettabi-

lità tipicamente definite da coloro che investono in

questo tipo di edifici. Salvo che si tratti di applica-

zioni poco complesse, che se applicate a edifici esi-

stenti garantiscono un tempo di ritorno dell’inve-

stimento prossimo al valore soglia. Negli uffici ma

anche nelle altre tipologie di edificio, la realizza-

zione di un Intelligent Building è caratterizzata da

aspetti economici migliori quando è riferita a edifici

esistenti piuttosto che a nuove costruzioni. Tra gli

edifici del terziario, anche nel caso di hotel e ospe-

dali, un Intelligent Building ha una buona sostenibi-

lità economica e un buon pay-back time.

Di fondamentale importanza è comprendere la dif-

ferenza fra Building Automation e Domotica, ripor-

tata nella tabella seguente:

Figura 5 Differenza tra Building Automation e Domotica

Focalizzandosi sul settore industriale, gli impianti

domotici servono a monitorare in tempo reale i co-

sti dei consumi delle varie aree industriali e l’inqui-

namento prodotto. A beneficiarci non è solo l’edifi-

cio, ma l’azienda stessa nel suo complesso. In que-

sto caso il sistema può essere più complesso in me-

rito alla gestione, in quanto verrà seguito da una

persona specializzata.

Le tecnologie domotiche sono aperte a tutte le

realtà industriali che necessitano di una gestione

più funzionale, a maggiore efficienza, ottimizza-

zione e controllo delle attività e dei consumi, sia in

ambito produttivo, sia in quello amministrativo-

commerciale.

Al fine progettuale, per il controllo sarà sufficiente

un locale tecnico, nel quale ci sarà un computer

che, con un’interfaccia utente, andrà a monitorare

tutti gli ambienti esterni ed interni e sarà anche in

grado di segnalare 24h su 24 le eventuali situazioni

di pericolo, appunto con un monitoraggio conti-

nuo.

Oltre ai vantaggi dati dal risparmio energetico, la

Building Automation permette vantaggi anche re-

lativi a:

1. Incremento della produttività: un edificio in cui

i parametri di comfort ambientale (tempera-

tura, umidità, illuminazione) e sicurezza (con-

trollo accessi, antintrusione, antincendio e

TVCC) siano in costante relazione tra loro, ac-

coglie l’utente in un ambiente “che si


comporta” in modo da consentire la sua mas-

sima produttività;

2. Incremento della sicurezza (safety&security):

l’interazione tra tutti gli impianti di automa-

zione ha anche lo scopo fondamentale di incre-

mentare il livello di sicurezza delle persone e

dello stesso ambiente di lavoro.

Per quanto riguarda invece il settore civile, la casa

intelligente ("smart home") è così chiamata perché

si adatta alle esigenze dell'utente, il quale può per-

sonalizzarla come meglio crede. Si adatta anche al

cambiamento delle sue abitudini. La casa domotica

controlla il comfort in ambiente, gli apparecchi do-

mestici, la comunicazione in entrata e in uscita e la

sicurezza. Tutto questo nel suo microcosmo.

Come emerge dalla tabella riassuntiva, la gestione

del sistema dev’essere semplice, quindi di facile

utilizzo, in quanto dev’essere accessibile a tutti i

membri della famiglia. Vengono quindi offerte so-

luzioni che, grazie ad una tecnologia intuitiva e fa-

cile da usare, si possono semplificare e sostituire

molte delle azioni che compiamo quotidianamente

in casa. Infatti, si possono coordinare e controllare

gli impianti di:

• climatizzazione;

• sicurezza;

• distribuzione dell’acqua;

• del gas;

• dell’energia.

In questo modo la cosiddetta “casa intelligente”

automatizza diverse funzioni come:

• la chiusura di porte e finestre in caso di pioggia;

• lo spegnimento del sistema di ventilazione in

una stanza vuota;

• il monitoraggio a distanza con telecamere, ecc.

Tutte queste funzioni e tecnologie, presenti

nell’abitazione, si possono gestire e centralizzare

attraverso un unico display facile e intuitivo da uti-

lizzare che consente di migliorare lo stile di vita

della famiglia e rende disponibile una soluzione

estetica capace di eliminare tutta una serie di

dispositivi di comando presenti negli impianti tradi-

zionali.

Pensando ad un edificio condominiale, può risul-

tare utile vedere l’intero edificio sotto un’ottica di

Building Automation per la gestione dei servizi co-

muni, mentre poi ciascun appartamento potrebbe

essere servito da impianti domotici, permettendo

anche scambi di informazioni con allarmi o mes-

saggi.

I campi di applicazione

La Building Automation è fondamentale per il con-

seguimento di risultati significativi nell’ambito

dell’efficienza energetica e per questa ragione al-

cune norme prescrivono i requisiti e gli obblighi dei

nuovi edifici.

La norma UNI (Prestazione energetica degli edifici

– Incidenza dell'automazione, della regolazione e

della gestione tecnica degli edifici) non si focalizza

direttamente sul tema Intelligent Building, ma ri-

guarda l’infrastruttura di controllo e supervisione

che può rendere intelligente un edificio, stimando

l’impatto che tali sistemi hanno sulle prestazioni

energetiche degli edifici.

I sistemi di Building Automation hanno diversi

campi d’applicazione, infatti possono essere utiliz-

zati per uffici, scuole, banche, cantieri, alberghi,

agriturismi, palestre, porti, pubbliche amministra-

zioni, ospedali e per molto altro.

BACS e TBMS giocano un ruolo fondamentale nel

pilotare il comportamento dei nuovi edifici proget-

tati con riferimento ad un bassissimo consumo di

energia e con produzione locale di energia da fonte

rinnovabile: essi consentono di ottenere i livelli di

comfort termico, di comfort visivo e di qualità

dell’aria attesi usando la minore quantità di energia

possibile, di esercire l’edificio secondo programmi

finalizzati al comfort e all’efficienza energetica, di

bilanciare costantemente la domanda di energia

dell’utenza con l’offerta di energia prodotta in sito

e accumulata o prelevata dalla rete e di rilevare

malfunzionamenti.

Consentono inoltre di guidare l’adozione di quelle

misure che ottimizzano l’uso dell’energia, quali ad


esempio gli orari di accensione degli impianti di cli-

matizzazione e di illuminazione, il continuo adatta-

mento alla domanda delle portate dei circuiti idro-

nici e aeraulici, i tassi di ventilazione variabili in ra-

gione della concentrazione di inquinanti in am-

biente, le limitazioni di emissione di energia ter-

mica o frigorifera negli ambienti non occupati ecc.

La norma costituisce un utile riferimento per i pro-

gettisti in quanto propone degli schemi impianti-

stici semplificati sui quali sono riportate tutte le

funzioni di automazione controllo che possono es-

sere implementate attraverso l’impiego dei BACS e

dei TBMS. I campi applicativi verso i quali maggior-

mente si apre la Building Automation sono:

• Controllo del riscaldamento (Heating control);

• Controllo della fornitura di acqua calda sanita-

ria (Hot water supply control);

• Controllo del raffrescamento (Cooling con-

trol);

• Controllo della ventilazione e del condiziona-

mento dell’aria: molte persone fuori dal set-

tore termotecnico si chiedono cosa significhi

HVAC: acronimo inglese, spesso usato in campi

industriali, e sta per Heating, Ventilation and

Air Conditioning, cioè Riscaldamento Ventila-

zione e Condizionamento dell’aria. Nonostante

siano tematiche tecniche, come la fluidodina-

mica e la termodinamica, le basi della proget-

tazione di sistemi HVAC, presenti da anni in di-

versi campi della progettazione, è solamente

negli ultimi anni che le richieste del mercato e

delle normative hanno dato una spinta innova-

tiva in avanti agli studi in questo settore.

Le origini degli studi sul condizionamento proven-

gono essenzialmente dal campo dell’ingegneria ci-

vile (si pensi ad esempio al problema del condizio-

namento nelle piscine, nei grattacieli o nei grandi

aeroporti), per estendersi molto rapidamente

all’industria navale, aeronautica, automobilistica,

ferroviaria e, in generale in quasi tutti i mezzi di tra-

sporto.

Qui entrano in gioco tutti gli apparati tecnologici

atti a dare un confort ambientale agli occupanti de-

gli edifici:

• caldaie;

• gruppi frigoriferi;

• spillamenti.

Tutto ciò si può fare sviluppando software, engi-

neering e sistemi BMS (Building Management Soft-

ware), strumenti che servono ai manutentori degli

impianti per gestire al meglio, ottimizzando così la

forza lavoro a disposizione e i consumi energetici.

L’implementazione di tali sistemi è molto impor-

tante, svilupparli a regola d’arte oppure in maniera

approssimativa può significare anche una diffe-

renza di consumi energetici fino anche al 70% in

più. Per questo motivo è importante scegliere gli

apparati corretti e mettere in comunicazione più si-

stemi possibili, per ottenere il massimo dell’otti-

mizzazione energetica;

• Controllo dell’illuminazione (Lighting control);

• Controllo delle schermature (Blind control);

• Gestione tecnica della casa e dell’edificio

(Technical home and building management):

spesso sottovalutata, è la supervisione degli

stati degli interruttori magnetotermici di prote-

zione alle alimentazioni principali degli appa-

rati, cercare di ridurre sempre di più i tempi di

intervento, significa per un’azienda minor per-

dita di denaro, maggior produzione, e liberare

per altre attività il personale di manutenzione.

Automazione e Robotica

Sono chiamate anche la “quarta rivoluzione indu-

striale” oppure “Industria 4.0”.

Le crescenti pressioni sul fronte economico e della

competitività spingono le imprese verso nuove e

innovative strade per ridurre i costi e il crescente

uso di robot nelle attività produttive e dei servizi

potrà causare, in assenza di interventi di riequili-

brio, un impatto devastante sul mondo del lavoro.

Un passaggio esteso da lavoro umano a lavoro “ro-

bot-based” non è una possibilità ma una certezza,

ma questo è davvero un aspetto negativo? Se per

automazione si intende l’uso di sistemi di controllo

e tecnologie dell’informazione per “ridurre” la ne-

cessità di lavoro umano nella produzione di beni e


servizi, è pur vero che negli ultimi due secoli, dalle

prime macchine a oggi, non si può certo definire

l’automazione come causa strutturale di perdita di

posti di lavoro. Semmai automazione e robot

hanno avuto effetti positivi a livello macroecono-

mico supportando una crescita globale e anche, pur

non ovunque, più alti tenori di vita.

L’efficienza e la precisione dei robot sta trasfor-

mando il manufacturing, la ricerca e l’industria in

genere, espellendo, questo sì, non pochi lavoratori,

e se ci spostiamo nell’ambito delle biotecnologie,

elementi robotizzati già possono sostituire parti del

corpo umano dando nuova vita ai diversamente

abili.

Al giorno d’oggi alcuni robot sperimentali vanno ol-

tre la semplice sostituzione “meccanica”

dell’uomo, infatti sono in grado di esprimere emo-

zioni funzionali e capacità di ragionamento, e ro-

bot-androidi con sembianze umanoidi hanno fatto

la loro comparsa, soprattutto in Giappone.

I robot, alla fine, garantiranno all’umanità molti e

diversificati benefici, anche se si andrà incontro a

problematiche etiche, sociali e di sicurezza che do-

vranno essere seriamente affrontate, cessando di

considerarle come inutile gioco intellettuale di una

cerchia ristretta di addetti ai lavori.

Considerando i robot industriali, la crisi globale ha

certamente avuto i suoi effetti: per esempio nel

2009 si era determinata una significativa caduta

delle vendite in Giappone e Corea, le due economie

che più dipendono dal lavoro robotizzato, ma la si-

tuazione è in netto miglioramento e questo anche

in Europa, con una crescita del 15% soprattutto vei-

colata dal comparto automotive. In sostanza, mal-

grado gli andamenti altalenanti imposti dalle con-

dizioni di mercato, l’industria della robotica resta

forte, con ampie possibilità di sviluppo soprattutto

al di fuori del manufacturing, per le sue enormi po-

tenzialità di generare profitti significativi. Secondo

ricercatori di università e analisti di settore, l’inar-

restabile sostituzione di manodopera umana con

robot da qui al 2030 imporrà una ridefinizione del

mercato del lavoro. Oggi molti posti di lavoro non

sono molto diversi da come erano 100 anni fa: un

ristorante, per esempio, non è sostanzialmente

cambiato dal 1900 ai giorni nostri, e lo stesso vale

per altri luoghi di lavoro in cui l’uomo fa ancora la

maggior parte del lavoro e questo perché, a diffe-

renza dei robot, vede, sente, comprende e si sa

esprimere. Quindi non c’è ancora una competi-

zione esasperata, a parte i lavori industriali pesanti

e ripetitivi, perché i robot non hanno ancora le ne-

cessarie capacità sensoriali e cognitive. Le cose,

però, stanno cambiando: CPU, sistemi di memoria,

reti neuronali, comunicazioni wireless basate su

Cloud Computing, stanno avvicinando i robot alle

capacità minime richieste per competere in qual-

siasi normale lavoro umano. Se questa è la prospet-

tiva (o la certezza) dei prossimi 20 anni, si inizia a

chiedersi che fine faranno i quasi 3,5 milioni di posti

di lavoro nei Fast Food delle città americane,

quando sarà più conveniente sostituirli con chio-

schi automatizzati/robotizzati? Resteranno solo i

manager e il personale di controllo, non più gli ad-

detti al pubblico. Stesso discorso si ipotizza per ne-

gozi, alberghi, e ovviamente anche per le fabbriche.

Non si tratta di fantasie, ma di realtà prossima ven-

tura. Un veicolo elettrico a guida robotizzata che

provvede alla consegna di pacchi non può che co-

stare meno di un addetto umano, garantendo an-

che servizio migliore e più veloce.

Vediamo ora quali siano i vantaggi dell’automa-

zione robotizzata:

• Esperto nelle applicazioni multiple: l’automa-

zione nell’industria manifatturiera, è il pro-

cesso di integrazione delle macchine industriali

per eseguire automaticamente una vasta va-

rietà di applicazioni quali: la saldatura, la movi-

mentazione dei materiali, l’imballaggio, la pal-

lettizzazione, la dispensazione, il taglio e tanto

altro;

• Riduzione del tempo di ciclo: Una produzione

snella o Lean Manufacturing è cruciale per au-

mentare l’efficienza. Un robot ha la capacità di

lavorare a velocità costante senza interrom-

pere il processo, e infine ha il potenziale di pro-

durre di più e in tempi più brevi;

• Riduzione degli sprechi: I robot sono così pre-

cisi che la quantità di materie prime utilizzate

può essere ridotta, diminuendo così i costi sui

rifiuti;


• Diminuzione dei costi di produzione: Un rapido

ritorno sugli investimenti (ROI) supera i costi di

installazione iniziali. Con i robot, aumenta la

velocità di produzione, che influisce diretta-

mente sulla produzione;

• Maggiore sicurezza: I robot aumentano la sicu-

rezza sul posto di lavoro.

• I lavoratori vengono spostati in ruoli di supervi-

sione in cui non devono più eseguire lavori pe-

ricolosi. Sono disponibili schermi o barriere lu-

minose per mantenere l’operatore al sicuro da

potenziali danni.

• Migliore qualità e affidabilità: Le applicazioni

vengono eseguite con precisione e alta ripeti-

bilità. Un robot garantisce che la procedura di

fabbricazione del prodotto sia sempre la

stessa;

• Sfruttare al meglio lo spazio del lavoro: Auto-

matizzando il processo della tua linea di produ-

zione andrai a diminuire lo spazio dell’area di

lavoro, potendo così utilizzare l’area libera per

altre operazioni.

D’altra parte, gli svantaggi sono:

a) Grande investimento iniziale: L’investimento

iniziale per l’integrazione della robotica auto-

matizzata nella tua attività commerciale può

essere significativo. Inoltre, è importante avere

manutenzione regolare per non rischiare di

avere problematiche tecniche a lungo andare;

b) Formazione necessaria: I dipendenti richie-

dono la formazione per la programmazione e

l’integrazione con la nuova attrezzatura robo-

tica. Questo richiede normalmente tempo e al-

tro investimento finanziario.

Un ultimo focus, per quanto riguarda questa tema-

tica dell’automazione robotica, può essere fatto

circa la sostenibilità di questa tipologia di impianto:

La produzione sostenibile si è evoluta a partire dal

concetto originale di sviluppo sostenibile, intro-

dotto negli anni Ottanta per affrontare le preoccu-

pazioni su impatto ambientale, sviluppo econo-

mico, globalizzazione, disuguaglianze e altri fattori.

Il Centro Lowell per la produzione sostenibile la de-

finisce come “la creazione di beni e servizi che

utilizzano processi e sistemi che non inquinano,

conservano energia e risorse naturali, sono econo-

micamente fattibili, sicuri e salubri per lavoratori,

comunità e consumatori, socialmente e creativa-

mente gratificanti per tutti i lavoratori”.

Per le aziende che ancora non vi hanno investito, la

prospettiva di ridurre gli sprechi di produzione e ri-

sparmiare energia potrebbe essere l’incentivo di

cui hanno più bisogno. Naturalmente, una solu-

zione ideale per qualsiasi produttore dovrebbe in-

cludere l’aumento dell’efficienza energetica e la ri-

duzione delle emissioni di anidride carbonica, ma

senza sacrificare produttività e convenienza. Fino a

oggi, questo equilibro ottimale è risultato inaffer-

rabile per la maggior parte delle aziende e molte

soluzioni di automazione hanno comportato un au-

mento dei consumi energetici. Le cose ora sono

cambiate. La nuova generazione di robot sul mer-

cato, che tiene conto di soluzioni e processi di pro-

duzione completamente integrati e progettati pen-

sando specificamente ai robot, sta cambiando que-

sto aspetto.

4. Normative Diamo ora uno sguardo al panorama normativo

della Building Automation. Tale sistema normativo

per quanto riguarda la Home and Building Electro-

nic System vede coinvolti i seguenti organismi:

• CENELEC con il TC205;

• ISO/IEC JTC 1/SC 25 “Interconnessione di appa-

recchiature di tecnologia dell’informazione”;

• CEI con il CT205 “Sistemi bus per edifici”.

La serie normativa più importante e conosciuta per

quanto riguarda la HBES (Home and Building Elec-

tronic System) è la CENELEC EN 50090 del 2008 (re-

cepita in Italia come CEI EN 50090) che suddivisa in

nove sezioni, stabilisce: i requisiti del sistema e dei

componenti; i criteri per la progettazione, l’instal-

lazione, la verifica e il collaudo.


Figura 6 Struttura della CENELEC EN 50090 del 2008

Altre norme tecniche di riferimento sono:

• CEI 0-2 Guida per la definizione della documen-

tazione di progetto degli impianti elettrici;

• CEI 64-8 Impianti elettrici utilizzatori di bassa

tensione. Sistemi per la distribuzione dell’ener-

gia elettrica;

• CEI 64-50 Guida per l’integrazione nell’edificio

degli impianti elettrici utilizzatori e per la pre-

disposizione di impianti ausiliari, telefonici e di

trasmissione dati;

• CEI 64-100-1-2 Guida per la predisposizione

delle infrastrutture per gli impianti elettrici,

elettronici e per le comunicazioni;

• CEI 79-3 Impianti di rilevamento e segnalazione

intrusione, furto, sabotaggio e aggressione;

• CEI 83-11 Guida per i sistemi bus negli edifici

pregevoli per rilevanza storica ed artistica;

• CEI 100-7 Guida per l’applicazione delle Norme

sugli impianti di ricezione televisiva;

• CEI 103-1 Impianti telefonici interni;

• CEI 205-2 Guida ai sistemi bus su doppino per

l’automazione nella casa e negli edifici, se-

condo le norme CEI EN 50090;

• CEI 205-14 Guida alla progettazione, installa-

zione e collaudo degli impianti HBES;

• CEI 205-18 Guida all’impiego dei sistemi di au-

tomazione degli impianti tecnici negli edifici.

Identificazione degli schemi funzionali e stima

del contributo alla riduzione del fabbisogno

energetico di un edificio;

• CEI 205-24 Requisiti generali per i sistemi elet-

tronici per la casa e l’edificio (HBES) e sistemi di

automazione e controllo di edifici (BACS);

• CEI 306-2 Guida per il cablaggio per telecomu-

nicazioni e distribuzione multimediale negli

edifici residenziali;

• CEI 306-6 Sistemi di cablaggio generico. Requi-

siti generali e uffici;

• CEI EN 50173-1 Tecnologia dell’informazione –

Sistemi di cablaggio strutturato – Requisiti ge-

nerali;


Sistemi di cablaggio strutturato – Abitazioni;


Installazione del cablaggio – Specifiche ed assi-

curazione della qualità;


Installazione del cablaggio – Pianificazione e

criteri di installazione all’interno degli edifici;

• UNI 9795 Sistemi fissi automatici di rivelazione,

di segnalazione manuale e di allarme d’incen-

dio.

Le principali a cui affianchiamo anche una breve de-

scrizione sono:

• CEI 64-100/1 64-100/2 e 64-100/3 “Guida per

la predisposizione delle infrastrutture per gli

impianti elettrici, elettronici e per le comunica-

zioni”. In tre parti fornisce indicazioni sulla pre-

disposizione delle infrastrutture da utilizzare

per l'installazione delle condutture e degli ap-

parati necessari agli impianti elettrici, elettro-

nici e per le comunicazioni.

• CEI 205-14 “Guida alla progettazione, installa-

zione e collaudo degli impianti HBES”. Si defini-

scono le varie fasi di realizzazione di un im-

pianto di Building Automation;

• CEI 205-18 “Guida per l’utilizzo della EN 15232

– Classificazione dei sistemi di automazione de-

gli impianti tecnici negli edifici, identificazione


degli schemi funzionali, stima dei contributi di

detti sistemi alla riduzione dei consumi energe-

tici”. Si applica alla valutazione dei risparmi

energetici conseguibili con l’impiego dei si-

stemi di automazione destinati al controllo e/o

alla gestione degli impianti tecnici, in confor-

mità alla Norma EN 15232, negli edifici residen-

ziali e non residenziali;

• CEI EN ISO 50001 "Sistemi di gestione dell'ener-

gia - Requisiti e linee guida per l'uso". La norma

specifica i requisiti per creare, avviare, mante-

nere e migliorare un sistema di gestione dell'e-

nergia;

• CEI EN 50090-3-1 CEI EN 50090-3-2 CEI EN

50090-3-3 “Sistemi elettronici per la casa e l'e-

dificio (HBES)”. Indica le linee guida generali e

le raccomandazioni per assicurare l'interopera-

bilità tra i dispositivi HBES realizzati da diversi

costruttori;

• CEI EN 50491” Requisiti generali per gli HBES ed

i BACS”. Fornisce una panoramica di questa se-

rie di norme europee, composta da 11 docu-

menti, che vari requisiti. La serie EN 50491 sta

per gradualmente sostituendo la serie di

norme EN 50090 "Sistemi elettronici domestici

e di edifici (HBES)";

• CEI EN 63044-1 “Sistemi Elettronici per la Casa

e l'Edificio (HBES) e Sistemi di Automazione e

Controllo di Edifici Parte 1: Requisiti generali”.

Si applica a tutti i sistemi elettronici per la casa

e l'edificio (HBES) e ai sistemi di automazione e

controllo di edifici (BACS), specificando i requi-

siti generali per i sistemi e prodotti;

• CEI/IEC 63044-3 “Sistemi elettronici domestici

e di costruzione (HBES) e sistemi di automa-

zione e controllo degli edifici (BACS) - Parte 3:

Requisiti di sicurezza elettrica”. Fornisce i re-

quisiti di sicurezza elettrica relativi alla rete

HBES/BACS in aggiunta agli standard di sicu-

rezza del prodotto per i dispositivi HBES/BACS;

• CEI/IEC 63044-5-1 63044-5-2 63044-5-3 “Si-

stemi elettronici per la casa e l'edificio (HBES) e

sistemi di automazione e controllo di edifici

(BACS)”, È uno standard della famiglia di pro-

dotti che stabilisce il livello minimo di

prestazioni di compatibilità elettromagnetica

(EMC) per la rete HBES/BACS oltre agli stan-

dard EMC(compatibilità elettromagnetica) del

prodotto per i dispositivi HBES/BACS;

• CEN EN 15232 “Prestazione energetica degli

edifici. Incidenza dell’automazione, della rego-

lazione e della gestione tecnica degli edifici”.

Ha introdotto una classificazione delle funzioni

di controllo degli impianti tecnici degli edifici e

una classificazione dell’efficienza energetica;

• EN ISO 16484-1 “Sistemi di automazione e con-

trollo degli edifici (BACS) - Parte 1: Specifiche e

implementazione del progetto”. Questo stan-

dard specifica i principi per la specifica del pro-

getto, l'implementazione e l'integrazione di al-

tri sistemi nel BACS;

• EN ISO 16484-2 “Sistemi di automazione e con-

trollo di Edifici (BACS) – Parte 2: Hardware”.

Questa parte di questa norma europea speci-

fica i requisiti per l'hardware per eseguire le at-

tività all'interno di un BACS;

• IEC 14762 “Tecnologia dell'informazione - Re-

quisiti di sicurezza funzionale per sistemi elet-

tronici per la casa e l'edificio (HBES)”. Specifica

i requisiti generali di sicurezza funzionale per

HBES secondo i principi della norma di base per

la sicurezza funzionale IEC 61508.

Andremo ora ad analizzare più nello specifico al-

cune di esse, fondamentali nel panorama norma-

tivo: La UNI EN 15232, la CEI 205-14 e la CEI EN

63044-1.

CEN UNI EN 15232 La normativa UNI EN 15232 (in prima versione del

2012 e ora aggiornata al 2017) definisce quattro

classi di sistemi di Building Automation. Tale nor-

mativa è fondamentale per ridurre i consumi di

energia attraverso la ricerca dell’efficienza energe-

tica negli edifici. Ha introdotto una classificazione

delle funzioni di controllo degli impianti tecnici de-

gli edifici ed è la base di partenza per la loro imple-

mentazione e per stimarne l’impatto sulle presta-

zioni energetiche.


La EN 15232 fa riferimento e completa tutta una

serie di norme che in modo specifico, per ogni sin-

gola tipologia di impianto, definiscono un metodo

di calcolo analitico per determinare il risparmio

energetico. Tali norme appartengono alle serie EN

15000 e EN 12000 e contemplano i seguenti tipi di

impianti:

• Riscaldamento (BACS/HBES);

• Raffrescamento (BACS/HBES);

• Ventilazione e condizionamento (BACS/HBES);

• Produzione di acqua calda (BACS/HBES);

• Illuminazione (BACS/HBES);

• Controllo schermature solari (tapparelle e luce

ambiente)(BACS/HBES);

• Centralizzazione e controllo integrato delle di-

verse applicazioni (TBM);

• Diagnostica (TBM);

• Rilevamento consumi / miglioramento dei pa-

rametri di automazione (TBM).

La norma EN 15232 è utilizzabile sia per la proget-

tazione di nuovi edifici, sia per la verifica di edifici

esistenti.

Classi energetiche

La norma riguarda l’infrastruttura di controllo e su-

pervisione che può rendere intelligente un edificio,

stimando l’impatto che tali sistemi hanno sulle pre-

stazioni energetiche degli edifici. Stabilisce una

classificazione di efficienza energetica dei sistemi di

controllo degli impianti, da un minimo di D ad un

massimo di A. Questa classificazione si applica agli

edifici civili, quindi non solo al residenziale ma an-

che e soprattutto a edifici del terziario, uffici, com-

mercio, ricettività e sanità.

Figura 7 Le classi energetiche

Le classi di questa norma sono assegnate sulla base

del comportamento e della regolazione degli im-

pianti tecnologici e quindi non sono confrontabili

con le più note classi di efficienza energetica degli

edifici che vanno da A a G, in quanto quest’ultime

sono misurate in kWh/m2a oppure kWh/m3a.

Classe D - Non energy efficient

Comprende gli impianti tecnici tradizionali e privi di

automazione e controllo, non efficienti dal punto di

vista energetico. In linea di massima un edificio con

classe di efficienza attiva pari a D non ha nessun

metodo di controllo clima, salvo forse un termo-

stato centralizzato per caldo e freddo, una regola-

zione manuale dell’aria e nessun controllo dell’illu-

minazione (quindi accensione e spegnimento sono

manuali).

Classe C – Standard (riferimento)

Corrisponde agli impianti dotati di sistemi di auto-

mazione e controllo degli edifici (BACS) tradizionali,

a livelli prestazionali minimi rispetto alle loro reali

potenzialità. È possibile regolare automaticamente

l’emissione in ciascun ambiente, sia per il caldo che

per il freddo, ad esempio tramite valvole termosta-

tiche o regolatori elettronici in caso di ventilconvet-

tori. Inoltre, è presente una regolazione della tem-

peratura dell’acqua della rete di distribuzione in

funzione della temperatura esterna e tipicamente

il generatore di calore opererà in regime intermit-

tente. L’illuminazione sarà probabilmente control-

lata da sensori di presenza.

Classe B – Advanced

Comprende gli impianti dotati di un sistema di au-

tomazione e controllo avanzato e dotati anche di

alcune funzioni di gestione degli impianti tecnici di


edificio (TBM, Technical Building Management)

specifiche per una gestione centralizzata e coordi-

nata dei singoli impianti. I dispositivi di controllo

delle stanze devono essere in grado di comunicare

con il sistema di automazione dell’edificio. L’edifi-

cio è efficiente in modo attivo, riuscendo a rispon-

dere efficacemente ai suoi occupanti e all’uso che

questi faranno dei locali. Tipicamente la regola-

zione del clima sarà completamente integrata, con

ciascun ambiente e ciascun sottosistema in grado

di comunicare il proprio stato ad un sistema di Buil-

ding Automation centrale. Questa integrazione è

utile per evitare condizioni di interblocco, cioè

quando sistemi differenti funzionano in opposi-

zione, per esempio quando l’unità di trattamento

aria cerca di scaldare la stessa aria che il condizio-

natore sta raffreddando allo stesso momento. L’im-

pianto di illuminazione a questi livelli è in grado di

reagire alla luminosità ambiente e modula l’ap-

porto di luce artificiale per mantenere valori di illu-

minamento adeguati.

Classe A -High energy performance

Corrisponde a sistemi BAC e TBM ad alte presta-

zioni energetiche, cioè con livelli di precisione e

completezza del controllo automatico tali da garan-

tire elevate prestazioni energetiche all’impianto. I

dispositivi di controllo delle stanze devono essere

in grado di gestire impianti di riscaldamento, venti-

lazione e aria condizionata (HVAC) tenendo conto

di diversi fattori (ad esempio, valori prestabiliti ba-

sati sulla rilevazione dell'occupazione, sulla qualità

dell'aria ecc.) ed includere funzioni aggiuntive inte-

grate per le relazioni multidisciplinari tra HVAC e

vari servizi dell'edificio (ad esempio, elettricità, illu-

minazione, schermatura solare ecc.). È il tecnologi-

camente più evoluto e il massimo realizzabile allo

stato attuale. Tutti gli impianti tecnologici funzio-

nano in sinergia per migliorare la qualità ambien-

tale interna, reagendo proattivamente ed in modo

adattivo alle condizioni esterne. L’illuminazione è

anche in grado di attivare automaticamente le

schermature solari alle vetrate per ottimizzare la

luce naturale, l’impianto di ventilazione è in grado

di sfruttare il free cooling notturno per raffrescare

gli ambienti e tutti i componenti e i sensori sono

1 Per approfondire vedere APPENDICE I

collegati in un unico sistema TBM, in grado di adat-

tarsi alle condizioni ambientali. Un sistema di que-

sto tipo è anche in grado di operare come stru-

mento di diagnostica precoce (cosiddetto early

warning) e di rilevamento guasti.

La classe C è considerata dall'ente normatore la

classe di riferimento perché considerata attual-

mente lo standard tecnologico di partenza. Tutta-

via, occorre notare che per gli edifici esistenti, nei

quali tipicamente non tutte le funzioni di automa-

zione tradizionale sono implementate, il livello me-

dio del parco tecnologico installato è per la maggior

parte corrispondente alla classe D.1

CEI 205-14

La Guida CEI 205-14, del 2014, è la “Guida alla pro-

gettazione, installazione e collaudo degli impianti

HBES”.

Il suo scopo è quello di definire le regole per una

corretta procedura di progettazione, installazione,

collaudo degli impianti HBES, il flusso delle infor-

mazioni che i soggetti coinvolti a vario titolo de-

vono scambiarsi, i documenti che devono essere

prodotti in ogni fase e una simbologia standard, e

quindi un linguaggio comune, per descrivere i vari

componenti degli impianti HBES.

La Guida scandisce le proprie raccomandazioni in

funzione delle varie fasi di realizzazione di un im-

pianto di Building Automation. In particolare il pro-

cesso è stato schematicamente suddiviso in quat-

tro fasi:

• Predisposizione dell’infrastruttura nell’edificio

(oggetto delle sopracitate Guide CEI 64-

100/1,2);

• Progettazione dell’impianto;

• Installazione dell’impianto;

• Verifica e collaudo tecnico dello stesso.

La Guida individua due fasi di progettazione: una

fase di progettazione preliminare ed una fase defi-

nitiva/esecutiva.


Nella stesura del progetto preliminare il progettista

del sistema definisce l’elenco dei servizi richiesti

scegliendoli fra quelli riportati nella Guida CEI 64-

100/2. Per ogni servizio scelto dal committente, il

progettista del sistema individua l’architettura

dell’impianto (sistema) che realizza l’integrazione

dei vari servizi completo delle necessarie interfacce

(sensori e attuatori) verso i componenti degli altri

impianti esistenti o da progettare dell’unità immo-

biliare. Il risultato della progettazione preliminare

è un documento che generalmente comprende:

• La descrizione del progetto con uno schema di

principio di ogni applicazione prevista (termo-

regolazione, automazione luci,…) e l’illustra-

zione delle ragioni della soluzione prescelta;

• Una stima di massima del costo di ogni applica-

zione prevista;

• Un’indicazione dello sviluppo temporale delle

attività previste.

La progettazione definitiva/esecutiva invece defini-

sce:

• Gli schemi elettrici dell’impianto bus;

• Le interfacce verso i sistemi (impianti) non bus;

• Le caratteristiche dei componenti dell’im-

pianto bus;

• L’eventuale sistema di supervisione completo

di eventuali periferiche, se del caso;

• Il dimensionamento delle connessioni con spe-

cifico riferimento alla separazione di sicurezza

e di compatibilità elettromagnetica.

La Guida raccomanda la massima attenzione rivolta

alla possibilità di integrazione fra i diversi impianti

definiti nella fase di progettazione preliminare e

sarà necessario definire in modo appropriato le in-

terfacce dei sistemi bus con gli altri sistemi.

Durante la fase di installazione le raccomandazioni

si focalizzano sulla documentazione con l’obiettivo

di rendere immediatamente comprensibili all’uti-

lizzatore del progetto (installatore ma non solo) le

finalità del progetto. La Guida richiede che la docu-

mentazione specifichi il funzionamento del sistema

nel suo complesso ed in ogni sua parte, allo scopo

di presentare in modo chiaro e schematico i requi-

siti funzionali e di sicurezza dell’impianto bus. A li-

velli documentale la Guida definisce:

• Lo schema logico dell’impianto;

• Lo schema delle connessioni;

• Lo schema planimetrico dell’installazione;

• L’elenco dei componenti e delle connessioni;

• Istruzioni per la configurazione;

• Specifica di collaudo.

A livello informativo come documentazione la

Guida richiede di fornire:

• Un’introduzione di carattere generale sulle ap-

plicazioni previste con particolare riferimento

alle reciproche interazioni;

• Una specifica delle funzioni di ciascuna applica-

zione progettata con riferimento allo schema

logico e/o allo schema delle connessioni;

• Le caratteristiche di ingresso/uscita dei dispo-

sitivi bus, allo scopo di definire i loro parametri

per evitare possibili errori nella scelta dei cari-

chi elettrici collegabili alle uscite degli attuatori

e/o nella scelta dei sensori collegabili agli in-

gressi dei dispositivi bus;

• L’indicazione delle modalità secondo le quali si

devono svolgere le prove di conformità al pro-

getto definitivo/esecutivo e la messa in servi-

zio;

• Un elenco delle norme e leggi applicate.

CEI EN 63044-1 Questa Norma si applica a tutti i sistemi elettronici

per la casa e l'edificio (HBES) e ai sistemi di automa-

zione e controllo di edifici (BACS), specificando i re-

quisiti generali per i sistemi e prodotti.

La CEI EN 63044-1 del 2017 sostituisce la ormai

inattiva EN 50491-1 che fa parte della serie EN

50491 (che sta per gradualmente sostituendo la se-

rie di norme EN 50090 "Sistemi elettronici dome-

stici e di edifici (HBES)") e fornisce una panoramica

di questa serie di norme europee, composta da 11


documenti, che forniscono i requisiti per gli aspetti

legati alla:

• Sicurezza elettrica;

• Sicurezza funzionale;

• Condizioni ambientali;

• Prescrizioni per la EMC;

• Regole e tipologie di installazione e di cablaggio

• Smart metering – Specifiche di applicazione

(allo studio);

• Smart grid – Specifiche di applicazione – Inter-

faccia e struttura (allo studio).

5. La struttura dell’impianto

domotico

Mezzi di comunicazione In prima approssimazione, possiamo considerare

l’impianto domotico come integrazione di tre ele-

menti:

• Una unità centrale di controllo e comando;

• Sensori per rilevare le differenti variabili am-

bientali (illuminazione, temperatura ecc.), sa-

ranno descritti in seguito;

• Una serie di attuatori, necessari a svolgere

l’azione richiesta (aprire o chiudere una val-

vola, sollevare le tapparelle ecc.).

Questi elementi non sono a sé stanti ma scambiano

continuamente informazioni, relative alle variabili

rilevate o ai comandi inviati e ricevuti. I mezzi di co-

municazione possono essere sostanzialmente di

tre tipi.

Sistemi a tecnologia Bus

Prevedono un collegamento fisico tra dispositivi; il

segnale viene trasmesso attraverso un cavo (dop-

pino intrecciato) che collega tutti i componenti del

sistema. Viene inoltre definito un insieme di regole

per gestire i segnali elettrici, ai fini di trasmettere e

ricevere informazioni efficacemente. Questo si-

stema richiede quindi l’installazione di una rete di

connessione (cablaggio) tra i diversi componenti

del sistema. Il doppino trasferisce sia i segnali che

l’alimentazione ai dispositivi, permettendo quindi

agli attuatori e ai sensori di comunicare.

Lo stato naturale dei dispositivi è essere in rice-

zione.

Figura 8 Schema esemplificativo

I principali vantaggi di questo sistema sono:

• Sicurezza dei dati trasmessi

• Ottima affidabilità

• Immunità ai disturbi di rete (variazioni di ten-

sione e/o frequenza)

• Velocità di trasmissione

• Soluzione adatta per nuove realizzazioni, ma di

facile installazione anche per impianti esistenti

(lavori di cablaggio extra)

• Facilità di ricerca guasti ottima

• Facilità di amministrazione ottima

Un aspetto da considerare è che tale soluzione

rende necessario svolgere lavori di muratura, per

aggiungere ovunque il cavo bus.

Sistemi a Onde Convogliate

Questa tecnologia sfrutta la linea elettrica esi-

stente. I diversi componenti del sistema sono colle-

gati in parallelo e comunicano tra loro attraverso la

rete elettrica. In pratica, il circuito del segnale di

controllo condivide gli stessi conduttori del circuito

della tensione di rete. È necessario che la rete elet-

trica sia caratterizzata da un andamento in ten-

sione di tipo sinusoidale senza distorsioni e con tol-

leranze piuttosto rigide (tensione tra fase e neutro

230V ± 10%, frequenza 50Hz ± 0,5Hz). Di seguito

uno schema:



I principali vantaggi di questo sistema sono:

• Nessun cavo aggiuntivo da inserire

• Costi ridotti

• Buona affidabilità



• Buona applicabilità in caso di ristrutturazione

• Bassa invasività

Tra le limitazioni più significative da considerare:

minore sicurezza dei dati trasmessi a causa dei di-

sturbi su linee elettriche (se non risolti da strumen-

tazioni apposite) e velocità di trasmissione basse su

tecnologie già attive.

Sistemi a onde radio o wireless (radiofrequenza)

Questo sistema non necessita di alcun mezzo fisico

per la trasmissione del segnale fra dispositivi, ma

sfrutta metodi di trasmissione wireless basati su

onde radio. In tal modo si può garantire una coper-

tura all’intero edificio senza bisogno di ripetitori e

senza interventi murari: non c’è infatti bisogno di

cablaggio supplementare e possono essere utiliz-

zati dispositivi di comando e sensori funzionanti a

batteria.


I principali vantaggi sono:

• Ottima affidabilità

• Buona immunità ai disturbi di rete

• Buona sicurezza dei dati trasmessi

• Velocità di trasmissione elevate con tecnologie

consolidate

• Buoni costi di installazione

• Facile applicabilità in caso di ristrutturazione

• Bassa invasività



• Ottima libertà di disposizione di dispositivi di

comando e sensori a batteria

Tra gli aspetti da tenere in considerazione: i costi

sono bassi ma comunque superiori alle soluzioni

cablate, necessità di manutenzione (sostituzione

batterie) per i dispositivi non raggiunti dalla cor-

rente elettrica.

Oltre a questi tre sistemi, che sono i più utilizzati,

sono possibili soluzioni alternative, come ad esem-

pio:

• Infrarossi (IR): è anch’esso un sistema di colle-

gamento senza fili che sfrutta le onde elettro-

magnetiche nel campo dell’infrarosso. Il van-

taggio principale è l’assenza di un collega-

mento fisico tra dispositivi, quindi non richiede

interventi di cablaggio consistenti, mentre gli

svantaggi più rilevanti riguardano la


comunicazione unicamente unidirezionale e la

forte attenuazione in presenza di ostacoli.

• Fibra ottica: è costituita da cavi contenenti fila-

menti vetrosi o polimerici che sfruttano la tra-

smissione e la modulazione della luce. Ha i van-

taggi di essere immune ai disturbi elettroma-

gnetici ed è particolarmente indicata per colle-

gare grandi distanze, permettendo così la crea-

zione di reti molto vaste con trasmissioni ad

alta velocità. Per quanto riguarda gli aspetti ne-

gativi, i cavi in fibra ottica in quanto molto de-

licati e con connessioni complesse richiedono

particolari (e costosi) accorgimenti in fase di in-

stallazione, inoltre hanno un costo decisa-

mente alto rispetto agli altri sistemi.

È bene inoltre tenere presente che i sistemi di

Home and Building Automation (HBA) possono es-

sere classificati a seconda del livello funzionale, os-

sia del livello di interconnessione e di interoperabi-

lità dei vari dispositivi o sistemi.

Tabella 1 Classificazione dei sistemi di HBA

Livello Fun-zionale

Denomina-zione

Definizione

Livello 0 Soluzioni iso-late

Prodotti e so-luzioni stand alone e non

interconnetti-bili

Livello 1 Soluzioni di base

Prodotti e so-luzioni inter-connettibili

Livello 2 Soluzioni inte-grate

Prodotti e so-luzioni intero-

perabili

Topologia della rete

L’insieme dei percorsi di comunicazione e collega-

mento che uniscono i diversi componenti del si-

stema costituisce quella che viene chiamata “rete”.

Lo schema di collegamento tra i diversi punti, chia-

mati tecnicamente “nodi”, costituisce la topologia

della rete. Le più importanti topologie di rete (o so-

luzioni di cablaggio) nei sistemi di Building Automa-

tion sono i seguenti:

• Topologia lineare o bus (figura a): è costituita

da un unico cavo a cui sono collegati tutti i di-

spositivi. È una topologia semplice che neces-

sita di un cablaggio poco costoso, l’unico limite

è che un’eventuale rottura del cavo può isolare

più dispositivi. Se il cavo si protende per una

lunghezza consistente, questo può generare

una perdita di potenza del segnale: per ovviare

a questo problema possono essere installati

dei ripetitori che rigenerano il segnale stesso,

alzandone il livello.

• Topologia a stella (figura b): ogni elemento è

connesso a un unico punto centrale, che può

essere attivo (cioè fungere da rigeneratore del

segnale o avere funzioni di controllo) o un sem-

plice collegamento passivo. Diversi sono i van-

taggi di questa configurazione, ad esempio

semplifica l’individuazione dei problemi, poi-

ché il nodo centrale può rilevare se un disposi-

tivo sta funzionando o meno. Inoltre, l’even-

tuale rottura di una connessione mette fuori

uso un solo dispositivo e non rischia di compro-

metterne altri come nel caso precedente. I li-

miti sono essenzialmente due:

o Nel caso di guasto del nodo centrale

l’intera rete va fuori servizio;

o Se i collegamenti tra dispositivi e nodo

centrale vengono effettuati via cavo i

costi possono essere elevati, sia per la

quantità di materiale impiegato sia per

l’opera di cablaggio, che riguarda ogni

dispositivo della rete verso il nodo cen-

trale.

• Topologia ad albero (figura c): è costituita es-

senzialmente da un cavo centrale dai cui si ri-

partiscono i cavi che congiungono i vari dispo-

sitivi. Contiene i costi di cablaggio.

• Topologia ad anello o a maglie (figura d): è un

cavo disposto ad anello chiuso a cui sono con-

nessi tutti i dispositivi (ad anello). Più generica-

mente, i dispositivi possono essere intercon-

nessi tra loro punto a punto, senza dover ne-

cessariamente passare attraverso un terzo di-

spositivo (a maglie). La connessione diretta tra

nodi permette quindi una tolleranza ai guasti e

un’affidabilità complessiva molto elevati;


infatti, in caso di guasto a un dispositivo ven-

gono meno solo le funzionalità a esso asso-

ciate.

• Topologia libera: è una combinazione delle to-

pologie precedenti. Ha il vantaggio di adattarsi

agevolmente a eventuali vincoli edili dell’edifi-

cio.

Figura 11 Rappresentazione dei diversi tipi di topologie

Protocolli di comunicazione

Il sistema di comunicazione (definito anche “lin-

guaggio”) con cui i vari componenti dell’impianto

domotico dialogano tra loro attraverso il mezzo di

trasmissione prende il nome di “protocollo di co-

municazione”. Definisce sostanzialmente il for-

mato dei dati inviati fra dispositivi e le azioni attese

quando un dispositivo invia dati ad un altro; il for-

mato infatti deve rispettare precise regole definite

dal protocollo stesso, altrimenti viene scartato dal

sistema. Ogni dato inviato contiene sempre l’indi-

rizzo sorgente e l’indirizzo destinazione (oltre a di-

verse altre informazioni); questi indirizzi permet-

tono quindi a un’istruzione di essere presa in carico

solo dal dispositivo interessato. Ogni dispositivo è

infatti caratterizzato da uno o più indirizzi, di cui al-

meno uno univoco, che serve a identificarlo con

precisione tra i vari dispositivi del sistema. Il proto-

collo deve essere ovviamente il medesimo per tutti

i componenti e può essere sostanzialmente di due

tipi:

• Proprietario o chiuso: è un protocollo di comu-

nicazione gestito esclusivamente dal produt-

tore delle apparecchiature e in quanto tale non

rende disponibile alcuna informazione sulle

sue caratteristiche di funzionamento. Per poter

comunicare con apparecchiature di altri co-

struttori è necessario utilizzare specifiche inter-

facce fornite dal gestore stesso del protocollo.

Sono sistemi economici e utilizzati general-

mente per impianti di piccole e medie dimen-

sioni.

• Standardizzato o aperto: è un protocollo di co-

municazione aperto a qualsiasi costruttore,

consentendo così una totale interoperabilità

dei componenti con quelli di altri costruttori. In

pratica, le specifiche di funzionamento dei di-

spositivi vengono pubblicate e rese perciò di-

sponibili agli altri costruttori, che potranno così

decidere di realizzare dispositivi interoperanti

con questo protocollo. Un protocollo di questo

tipo è in genere gestito da un consorzio di varie

aziende, che si occupa dello sviluppo tecnico e

della certificazione dei produttori e dei compo-

nenti. Rispetto al protocollo chiuso, il proto-

collo aperto consente sistemi più complessi ed

evoluti e la realizzazione di grandi impianti.

Sono diversi i protocolli disponibili, analizzeremo i

principali.

Standard KNX

Standard KNX (Konnex): è il primo standard di Buil-

ding Automation aperto approvato come standard

europeo (EN 50090 e CEI EN 13321-1) e mondiale

(ISO/IEC 14543). È quello che si è imposto maggior-

mente nel mercato mondiale ed è attualmente il

più diffuso: conta oltre 300 costruttori e più di

15000 dispositivi certificati. Lo standard KNX nasce

nel 1999 per mezzo della fondazione Konnex, nata

dalla fusione di tre associazioni europee: EIB (Euro-

pean Installation Bus), BCI (Batibus Club Internatio-

nal) e EHSA (European Home System Association).

Nasce così KNX Association, con lo scopo di realiz-

zare e promuovere uno standard unico per applica-

zioni di home e Building Automation. I componenti,

la cui realizzazione spetta a costruttori differenti,

vengono garantiti dalla Konnex per essere intero-

perabili, cioè per funzionare correttamente senza

necessità di realizzare interfacce (necessarie invece

per i protocolli chiusi).


La KNX Association ha inoltre sviluppato il software

ETS (Engineering Tool Software): è un software che

lavora su piattaforma Windows per personal com-

puter e che consente la configurazione, la messa in

servizio, la diagnostica e il monitoraggio del si-

stema in modo totalmente indipendente dal co-

struttore e in grado di integrare tutti i prodotti ade-

renti allo standard presenti sul mercato. Tutti i pro-

dotti certificati KNX sono accompagnati dalle libre-

rie per il software ETS.

ETS è distribuito in 3 versioni:

• ETS (max 3 dispositivi KNX per progetto): è la

versione gratuita, per principianti.

• ETS Lite (max 20 dispositivi KNX per progetto):

adatta a progetti medio piccoli.

• ETS Professional: è comprensivo di tutte le fun-

zioni ed è indicato per progetti di grandi dimen-

sioni, inerenti quindi il campo della Building Au-

tomation.

Esistono poi tre modalità di configurazione KNX:

• S-Mode (System Mode): è il meccanismo di

configurazione più avanzato, attraverso il soft-

ware ETS è adatto a realizzare impianti com-

plessi con sofisticate funzioni di controllo. Ri-

chiede personale altamente specializzato.

• E-Mode (Easy Mode): i componenti con questa

modalità di configurazione sono realizzati con

una serie di parametri di default, così da per-

mettere una facile installazione anche da parte

di personale con una limitata preparazione tec-

nica.

• A-Mode (Automatic Mode): è un meccanismo

di configurazione che comprende dispositivi in

grado di configurarsi automaticamente, senza

l’intervento di tecnici esperti. Per questo mo-

tivo è adatto ad essere direttamente utilizza-

bile dall’utente finale.

Il principale punto di forza di KNX è che qualsiasi

prodotto etichettato con il marchio KNX supporta

l’interoperabilità con tutti gli altri dispositivi certifi-

cati. Il marchio KNX infatti non è una semplice di-

chiarazione del produttore, ma si basa su prove di

conformità effettuate in laboratorio, in cui si

verifica che il prodotto supporti pienamente il pro-

tocollo KNX e che i suoi dati siano codificati in ma-

niera compatibile. Questo permette di realizzare

impianti perfettamente funzionanti con la combi-

nazione di dispositivi proveniente da produttori dif-

ferenti (interoperabilità).

KNX può essere utilizzato in tutte le possibili appli-

cazioni e funzioni per il controllo delle abitazioni e

degli edifici: illuminazione, controllo serrande, al-

larmi e video sorveglianza, monitoraggio riscalda-

mento, aerazione e aria condizionata, controllo

idrico, ottimizzazione energetica, gestione conta-

tori energia elettrica ed elettrodomestici, impianti

audio.

Inoltre, è possibile accedere al sistema tramite rete

LAN, reti telefoniche analogiche o cellulari per

avere un controllo centrale o distribuito del si-

stema tramite PC, display touch-screen e

smartphone.

Figura 12 Struttura di un sistema KNX

La struttura di un sistema KNX è composta da vari

dispositivi raggruppati in linee appartenenti ad un

certo numero di aree collegate tra loro attraverso

il mezzo di trasmissione; ogni linea può raggrup-

pare al massimo 64 dispositivi, ogni area può es-

sere composta al massimo da 15 linee e ogni si-

stema può comprendere al massimo 15 aree, di

conseguenza ad ogni singolo sistema è possibile

connettere fino a 14400 dispositivi diversi.

Le varie linee sono collegate a quelle principali at-

traverso gli accoppiatori di linea AL, mentre le linee

principali possono essere collegate fra loro


attraverso gli accoppiatori di area AA; gli accoppia-

tori hanno la funzione di isolare elettricamente le

parti del sistema in modo tale che un eventuale

guasto elettrico di un singolo dispositivo non com-

prometta il funzionamento dell’intero sistema. Il

collegamento fra le linee e la dorsale può essere

realizzato indifferentemente in qualsiasi modo sup-

portato dallo standard KNX.

I mezzi trasmissivi supportati da KNX sono i se-

guenti:

• Bus (doppino intrecciato)

• Onde convogliate

• Radiofrequenza

Lo standard KNX opera una suddivisione dei dispo-

sitivi in due categorie:

• Dispositivi di sistema: comprendono gli alimen-

tatori a bassissima tensione di sicurezza 24V in

corrente continua e i vari accoppiatori (disposi-

tivi che svolgono attività di supporto al si-

stema);

• Dispositivi dedicati: consentono l’attuazione

delle funzionalità vere e proprie del sistema in-

stallato, comprendono i sensori, i comandi e gli

attuatori. Questi dispositivi sono costituiti es-

senzialmente da due parti: una esclusivamente

funzionale (es. un pulsante, una sonda per rile-

vare l’intensità luminosa o la velocità del

vento) e una esclusivamente elettronica, con-

nessa direttamente con la linea bus del mezzo

di trasmissione, consente lo scambio dei se-

gnali tra l’unità funzionale considerata e il resto

dell’impianto. Quest’ultima parte è a tutti gli

effetti un micro computer, con un proprio mi-

croprocessore, memoria RAM, ROM ecc.

Il protocollo di comunicazione KNX si basa sull’invio

di messaggi chiamati “telegrammi”, che vengono

generati in presenza di qualsiasi evento (aziona-

mento pulsante, cambiamento nello stato di un

sensore ecc.). I dati vengono trasmessi digital-

mente e l’informazione in essi contenuta è formata

da una sequenza di bit.

Figura 13 Lo schema generico dell’invio di un telegramma

Nell’intervallo di tempo T1 il dispositivo verifica che

la linea bus non sia già impegnata da altri tele-

grammi; una volta accertata la libertà della linea, il

telegramma vien trasmesso e al termine della tra-

smissione, con un tempo T2, il dispositivo destina-

tario verifica la correttezza della ricezione e, a veri-

fica positiva, invia la conferma. Come si vede dalla

figura, ciascun telegramma è suddiviso in diversi

campi (pacchetti da 8 bit):

• Campo di controllo: contiene informazioni di

controllo necessarie al dispositivo ricevente ai

fini di ordinare il traffico di telegrammi;

• Campo indirizzo: contiene il nome (indirizzo)

del dispositivo che invia il telegramma e quello

del dispositivo destinatario;

• Campo dati: contiene le istruzioni vere e pro-

prie da eseguire, ad esempio un comando o un

rilevamento;

• Campo sicurezza: contiene informazioni neces-

sarie a far sì che un telegramma non venga ri-

lanciato ripetutamente;

• Campo conferma: contiene informazioni rela-

tive alla corretta ricezione del telegramma da

parte del dispositivo destinatario.

Il sistema inoltre è in grado di associare a ciascun

telegramma uno stato di priorità:

• Low: messaggio normale con priorità bassa;

• High: priorità media per comandi rapidi;

• Allarm: priorità alta per messaggi di allarme;

• System: priorità altissima per messaggi di ge-

stione del sistema.

Come detto in precedenza, l’impiego del marchio

registrato KNX certifica di fatto la qualità e intero-

perabilità dei prodotti KNX. La procedura di certifi-

cazione è disciplinata da un sistema di certifica-

zione elaborato da KNX Association. Affinchè un

produttore possa certificare un proprio dispositivo


KNX è indispensabile innanzitutto essere membri di

KNX Association. Inoltre, per etichettare il proprio

prodotto con il marchio KNX, è necessario dimo-

strare la conformità ai seguenti requisiti:

• Sistema di qualità ISO 9001;

• Conformità alla norma europea EN 50090-2-2,

che copre aspetti quali la EMC, sicurezza elet-

trica, aspetti ambientali dei prodotti bus (obbli-

gatoria presentazione della dichiarazione CE);

• Volume 3 e 6 delle specifiche KNX. Il Volume 3

è un insieme delle caratteristiche del proto-

collo KNX. Il Volume 6 elenca le sezioni di inte-

resse dello stack KNX;

• Requisiti di Interworking KNX con riguardo ai

tipi di dati standardizzati e (opzionalmente) ai

blocchi funzionali abilitati.

La realizzazione dei test di prova, di cui abbiamo

parlato precedentemente, avviene ad opera di la-

boratori di prova accreditati KNX, tra cui il richie-

dente può liberamente scegliere.

Infine, è interessante sottolineare un elemento di

semplificazione nell’installazione e controllo

dell’impianto certificato KNX: è sufficiente infatti

scaricare l'app ETS INSIDE sullo smartphone o ta-

blet e iniziare la messa in servizio dell'installazione

KNX. L'app ETS INSIDE è disponibile per iOS, An-

droid e Windows in tutti gli store.

Altri protocolli

Di notevole importanza sono anche:

• X-10: è uno standard industriale aperto e inter-

nazionale per la comunicazione tra dispositivi

elettronici per la domotica. È nato nel 1975

dalla Pico Electronics in Scozia con lo scopo di

controllare apparecchiature tramite la linea di

alimentazione stessa; è presente da ormai

vent’anni in America e ha avuto una larga dif-

fusione anche in Europa. Usa principalmente

una tecnica di trasmissione dei dati su linee

elettriche per segnalazione e controllo (le

“onde convogliate” di cui abbiamo parlato

prima). Il segnale digitale viene modulato sotto

forma di impulsi, la trasmissione avviene

quando la semionda della corrente alternata

passa per lo zero. Come noto, l'alimentazione

elettrica viene fornita con un'onda sinusoidale

che, a seconda del paese, oscilla a una fre-

quenza di 50 o 60 Hz; ad ogni passaggio per lo

zero viene trasmesso un bit, per cui la velocità

di trasmissione, salvo intoppi, è di 100 o 120

bps. Ogni dispositivo è identificato da un indi-

rizzo composto da una lettera (A-P) chiamata

“House Code”, e un numero (1-16) chiamato

“Unit Code”. Con questo protocollo si possono,

dunque, collegare fino a 16x16 = 256 dispositivi

o gruppi di dispositivi. Al fine di permettere di

identificare l'inizio, ogni pacchetto dati inizia

con la sequenza 1110. Subito dopo si trova

l'house code (A-P) e quindi un codice di fun-

zione. Questo ha come scopo di specificare il

codice di unità (1-16) o un comando, con la se-

lezione tra i due modi determinata dall'ultimo

bit, 0 nel primo caso e 1 nel secondo. La se-

quenza formata da 1110, un house code e un

codice di funzione rappresenta quindi il mi-

nimo pacchetto dati X10 valido.

In generale il protocollo è lento, occorrono

circa tre quarti di secondo per inviare un indi-

rizzo e un comando, ma la tecnologia è molto

economica ed è facilmente installabile; come

detto, ha disponibilità massima di 256 disposi-

tivi.

• Bluetooth (IEEE 802.15.1): nasce nel 1999 gra-

zie al Bluetooth Special Interest Group (SIG),

un’associazione formata da Sony Ericsson, IBM,

Intel, Toshiba, Nokia e altre società. Noto an-

che come standard IEEE 802.15.1, utilizza un si-

stema trasmissivo a radio frequenza a 2.4 GHz

e può comunicare ad una distanza massima di

alcune decine di metri con una velocità di 4

Mbit/s (Bluetooth 4.0). Ogni dispositivo Blue-

tooth è configurabile per cercare costante-

mente altri dispositivi e per collegarsi a questi.

Un dispositivo Bluetooth si può trovare essen-

zialmente in due stati: in quello di connessione

o in quello di standby. L'unità si trova nello

stato di connessione se è connesso ad un altro

dispositivo ed è coinvolto con esso alle normali

attività. Se il dispositivo non è connesso, o non


è coinvolto alle attività della piconet (insieme

di due o più dispositivi collegati), allora esso si

trova automaticamente nello stato di standby.

Questo stato è stato concepito come un modo

per far risparmiare energia ai dispositivi. Ri-

spetto alle versioni precedenti, la versione 4.0

punta alla riduzione dei consumi energetici; l'o-

biettivo principale di questa funzionalità opzio-

nale, denominato Low Energy (LE), è quello di

aggregare dati provenienti da diversi sensori

(es. termometri) tramite un'ottimizzazione

della struttura di trama e l'impiego di disposi-

tivi più efficienti, ma a discapito della velocità,

che in questa modalità si attesta a 1 Mbps.

• Zigbee (IEEE 802.15.4): lo standard ZigBee è

stato creato dalla Motorola, basandosi sullo

standard IEEE 802.15.4, completato ufficial-

mente nel maggio 2003; in seguito è stata fon-

data la ZigBee Alliance, un’associazione no pro-

fit composta da Motorola, Philips, Samsung,

Freescale, Honeywell ed altri importanti com-

ponenti nel settore delle nuove tecnologie. Lo

scopo principale è quello di implementare uno

standard in grado di realizzare reti stabili, ca-

ratterizzate da un basso consumo, capaci di

supportare una grande quantità di dispositivi,

ma a discapito di un bitrate relativamente

basso.

• Z-Wave: è un protocollo wireless progettato

appositamente per la domotica, il cui ambito di

utilizzo comprende l'automazione negli am-

bienti residenziali, commerciali, ricettivi e assi-

stenziali e le cui applicazioni spaziano dalla do-

motica alla telesorveglianza e alla telemedi-

cina, per continuare con l'intrattenimento do-

mestico, il controllo accessi, i sistemi di effi-

cientamento e di risparmio energetico. Il pro-

tocollo supporta la comunicazione bidirezio-

nale tra i dispositivi abilitati, permettendo a

prodotti di costruttori diversi di funzionare as-

sieme in modo trasparente. Z-Wave utilizza un

flusso di dati ridotto per scelta progettuale.

Questa scelta permette di ottenere una comu-

nicazione a bassa latenza con una velocità di

trasmissione dei dati fino a 100 kbps. Z-Wave

fa dell'interoperabilità dei prodotti di diversi

costruttori uno dei propri punti di forza e per-

segue tale obiettivo anche tramite un processo

di certificazione dei dispositivi. L'ecosistema Z-

Wave annovera nel 2018 più di 2400 prodotti

certificati. Z-Wave opera attorno ai 900 MHz.

L'utilizzo di tale banda di frequenze permette

di evitare le interferenze con sistemi Wi-Fi,

Bluetooth e con gli altri sistemi che operano

nella banda dei 2.4 GHz ed inoltre fa sì che il

segnale Z-Wave attraversi le pareti degli edifici

con maggiore facilità rispetto al segnale Wi-Fi,

assicurando una trasmissione dei messaggi più

efficiente ed affidabile. Una singola rete Z-

Wave può estendersi fino a 232 nodi. Ciascuna

rete Z-Wave è identificata da un Network ID

(chiamato anche Home ID) che ha una lun-

ghezza di 32 bit e che identifica tutti i nodi ap-

partenenti alla stessa rete: infatti nodi con di-

versi Network ID non possono comunicare tra

loro. Ciascun dispositivo all'interno di ciascuna

rete è identificato da un Node ID che ha una

lunghezza di 8 bit che rappresenta l'indirizzo

del nodo all'interno della rete.

I nodi di una rete Z-Wave si possono dividere in

due categorie: nodi controllori e nodi slave:

o I nodi controllori hanno la capacità

di trasmettere i percorsi ai disposi-

tivi slave in modo da abilitarli alla

trasmissione dei segnali instradati;

o I nodi slave funzionano come unità

di ingresso e uscita nelle applica-

zioni Z-Wave; esempi di nodi slave

sono i dispositivi che controllano

l'accensione, lo spegnimento o che

regolano l'intensità delle luci, i di-

spositivi che rilevano la tempera-

tura interna ed esterna, quelli mi-

surano l'energia elettrica consu-

mata o prodotta.

Per aggiungere o rimuovere un dispositivo da

una rete Z-Wave bisogna eseguire delle specifi-

che procedure chiamate Inclusione ed Esclu-

sione. Entrambe le procedure vengono iniziate

con delle opportune azioni, definite dai rispet-

tivi produttori, da compiere sia sul nodo da


includere (o escludere) che sul controllore. Per

gli slave queste azioni possono consistere in

una sequenza di click su un pulsante fisico o in

una combinazione di click su più pulsanti del di-

spositivo stesso, mentre per i controllori tipica-

mente l'azione da fare consiste nella scelta di

un opportuno comando sull'interfaccia web

con cui si accede al controllore. La procedura di

inclusione deve essere eseguita solo una volta,

dopodiché il dispositivo risulta sempre ricono-

sciuto dal controllore e deve essere ovvia-

mente ripetuta per ciascun dispositivo che si

desidera includere nella rete. Durante la proce-

dura di esclusione, una volta che il controllore

ha identificato il dispositivo da escludere pro-

cede alla rimozione di tutte le informazioni re-

lative al dispositivo. Il dispositivo dal canto suo

azzera tutte le sue informazioni di rete, confi-

gurazioni e personalizzazioni e imposta il suo

Node ID a zero ed il Network id ad un numero

casuale, pronto per essere nuovamente incluso

in una rete.

Quando due nodi sono inclusi nella stessa rete

è anche possibile associarli tra loro. La dicitura

“A è associato a B” significa che A è sotto il con-

trollo di B. Ad esempio: A potrebbe essere un

dispositivo che comanda una lampada e B un

sensore di luminosità che la fa accendere auto-

maticamente. Le associazioni permettono a un

nodo di controllare un altro nodo della rete

senza necessità dell'intervento di un control-

lore. Le associazioni rendono la rete più veloce

e più robusta perché una volta configurate tra-

mite il controllore non richiedono più il control-

lore stesso per funzionare: il controllore po-

trebbe essere anche spento e tutto funzione-

rebbe ugualmente.

• Jini: è una tecnologia software derivata da Java

con la quale è possibile la configurazione auto-

matica, ogni dispositivo contiene il software di

sistema con il quale è possibile dialogare con

tutti gli altri componenti; il sistema viene con-

siderato privo di un organismo di controllo cen-

trale, in pratica costituito da tante entità indi-

pendenti ma in grado di comunicare tra loro.

• HBS (Home Bus System): Nato nel settembre

1988 come soluzione proposta da un consorzio

di società giapponesi (Electronic Industries As-

sociation of Japan) al problema della standar-

dizzazione. Utilizza un cablaggio formato da

due cavi coassiali e da otto coppie di cavo twi-

sted-pair (doppini intrecciati) a cui vengono

collegate apparecchiature audio/video, tele-

foni ed altri dispositivi.

• LonTalk: è un protocollo ottimizzato per il con-

trollo. Sviluppato originariamente da Echelon

Corporation per dispositivi di rete su supporti

quali doppino, linee elettriche, fibre ottiche e

RF. È stato originariamente creata per garan-

tire in modo particolare prestazioni, affidabi-

lità, flessibilità e una facile installazione o ma-

nutenzione di sistemi di automazione ad intel-

ligenza distribuita. È popolare per l'automa-

zione di varie funzioni nei settori del controllo

industriale, della domotica, dei trasporti e di al-

tri sistemi presenti negli edifici (come illumina-

zione e HVAC). LonTalk fa parte della piatta-

forma tecnologica chiamata LonWorks (cono-

sciuto anche come ANSI/EIA 701.9-A-1999). Il

protocollo è definito dalla ISO/IEC 14908. Una

singola rete può supportare fino a 32.000 di-

spositivi diversi; oltre che per l’automazione

HBES viene impiegato ad esempio in campo in-

dustriale e commerciale dall’Enel con i nuovi

contatori intelligenti per la misurazione dei

consumi elettrici e i teleservizi, per il controllo

degli ascensori, nella diagnostica dei circuiti

stampati, nella strumentazione medica e nella

protezione antincendio.

Dati i vantaggi intrinseci della tecnologia Lon-

Works, negli ultimi anni è sempre più spesso

utilizzata in sistemi di gestione energetica, in

particolare per ridurre i consumi energetici e

allo stesso tempo abbassare i costi e la fre-

quenza di interventi di manutenzione.

Il protocollo ha alcune caratteristiche che lo

differenziano da altri standard:

o Comunicazione paritetica tra nodi,

cioè mancanza di un master che


gestisce la comunicazione. Ogni

nodo comunica con gli altri in

modo indipendente, e questo eli-

mina singoli punti di guasto che po-

trebbero bloccare tutta la rete in

caso di malfunzionamento.

o Collegamento su doppino non po-

larizzato a topologia libera, che

consente di abbassare drastica-

mente i costi di installazione e

messa in opera di un impianto

o Possibilità di autenticazione dei

messaggi con chiave a 48 bit già im-

plementata a livello di protocollo,

utile negli impianti di anti-intru-

sione e/o controllo accessi.

o Comunicazione ad eventi: i nodi

normalmente trasferiscono le in-

formazioni solo quando queste

cambiano, pertanto viene ridotto

di molto il traffico di rete e si pos-

sono utilizzare canali di comunica-

zione più lenti e meno costosi.

o Indipendenza di funzionamento

dal livello fisico come previsto nel

layer 1 dello standard ISO/OSI e

dalla velocità del mezzo di trasmis-

sione.

o Possibilità di comunicare coi nodi

sia usando indirizzi fisici, sia indi-

rizzi logici (dominio/rete/sotto-

rete) in modo equivalente a

TCP/IP.

• Ethernet (IEEE 802.3): è stato sviluppato allo

Xerox PARC tra il 1973 e il 1974 e le sue speci-

fiche sono state in seguito stabilite con lo stan-

dard IEEE 802.3. Utilizza come mezzi di trasmis-

sione la fibra ottica e il doppino intrecciato e

può comunicare con una velocità fino a 1 Gb/s;

viene utilizzato soprattutto in campo indu-

striale per il controllo di grandi impianti auto-

matizzati; recentemente, soprattutto a seguito

della diffusione di internet, viene impiegato an-

che in campo residenziale per la creazione di

reti locali. Ethernet attualmente è il sistema

LAN più diffuso per diverse ragioni:

o È nata molto presto e si è diffusa

velocemente;

o Rispetto ai sistemi concorrenti, è

più economica e facile da usare e la

diffusione delle componenti hard-

ware ne ha facilitato l'adozione;

o Funziona bene e genera pochi pro-

blemi;

o È adeguata all'utilizzo con TCP/IP.

L'elemento comune nella struttura del pac-

chetto Ethernet è detto frame, e viene definito

DIX. Attraverso un router è possibile collegare

diverse LAN. I vantaggi dei sistemi di Building

Automation via Ethernet sono:

o Uguali diritti per tutti i server e di-

spositivi client in ogni driver (non è

necessario utilizzare l'host princi-

pale)

o La possibilità di condividere servizi

su qualsiasi distanza (LAN, Wi-Fi,

Internet , WAN, ecc.)

o Non si ha bisogno di software per il

collegamento diretto al driver

o Tutti i protocolli di trasmissione in

stack TCP / IP nel driver senza ri-

chiedere la conoscenza degli strati

inferiori della Ethernet.

Ultimamente viene impiegato in campo domo-

tico grazie alle sue doti di versatilità e al grande

numero di dispositivi ed applicazioni disponibili

sul mercato.

• Universal Plug & Play (UPnP): è un insieme di

protocolli di rete che consente ai dispositivi in

rete, quali personal computer, stampanti, ga-

teway Internet, punti di accesso Wi-Fi e dispo-

sitivi mobili di scoprire la presenza reciproca

sulla rete e stabilire servizi di rete funzionali per

la condivisione dei dati, la comunicazione e l'in-

trattenimento. La tecnologia UPnP è stata pro-

mossa dal Forum UPnP, un'iniziativa del set-

tore informatico per consentire una connetti-

vità semplice e robusta ai dispositivi stand-


alone e ai personal computer di fornitori diffe-

renti. I dispositivi UPnP sono "plug and play" in

quanto, quando connessi a una rete, stabili-

scono automaticamente la connessione e le

configurazioni di lavoro con altri dispositivi.

UPnP è generalmente considerato non idoneo

all'implementazione in contesti aziendali per

ragioni di economia e complessità: consuma in-

fatti troppe risorse di rete su reti con una vasta

popolazione di dispositivi; i controlli di accesso

semplificati, inoltre, non si adattano bene ad

ambienti complessi.

• Wi-Fi (IEEE 802.11): IEEE 802.11 definisce un

insieme di standard di trasmissione per le reti

WLAN (reti locali senza fili) operante nelle

bande di frequenza 900 MHz e 2.4, 3.6, 5 e 60

GHz. Sono gli standard di rete wireless per

computer più utilizzati al mondo, in uso nella

maggior parte delle reti domestiche e degli uf-

fici per consentire a laptop, stampanti,

smartphone e a qualsiasi altro dispositivo di co-

municare tra loro e accedere a Internet senza

collegare fili. La rete Wi-Fi è quindi paragona-

bile a una rete a copertura cellulare a piccola

scala (locale), con dispositivi di ricetrasmis-

sione radio come gli access point (AP) al posto

delle tradizionali stazioni radio base delle reti

radiomobili (modello di architettura client-ser-

ver). Per aumentare il range di connettività di

un singolo access point (100 m circa) e poter

coprire così una desiderata area si usano comu-

nemente più Access Point (e relative celle di co-

pertura) collegati tra loro tramite cablaggio in

rete locale. L'installazione delle antenne ov-

vero degli access point è semplice. Si tratta di

piccole antenne: normalmente sono scatolotti

larghi circa 20 cm e spessi qualche centimetro,

ma possono essere anche più piccole. Tra gli

aspetti positivi dell’utilizzo del Wi-Fi troviamo

l’ampiezza dell’area raggiungibile, potenzial-

mente molto grande, le limitate opere murarie

(cablaggi) necessarie all’installazione del si-

stema e i costi del servizio relativamente bassi.

Tra i principali svantaggi: il tempo di latenza

delle schede Wi-Fi è leggermente superiore a

quelle basate su cavo, la stabilità del servizio

offerta all’utente può essere discontinua per

via di disturbi sul segnale, esiste la possibilità di

riscontrare rischi per la salute dell’organismo

(studi recenti).

I sensori

I sensori hanno il compito di misurare delle carat-

teristiche fisiche dell’ambiente in cui si trovano, o

in valore assoluto o come variazioni nel tempo (o in

entrambi i modi). Genericamente ogni dispositivo è

specializzato nel rilevare una grandezza (es. tempe-

ratura o luminosità ambientale) ma non è escluso

che alcuni di essi possano contenere più apparati

sensoriali, consentendo il monitoraggio di più gran-

dezze fisiche contemporaneamente. Possono es-

sere di diverso tipo: quelli che fungono da semplice

elemento di rilevazione, che quindi hanno bisogno

di essere collegati ad un altro dispositivo per fun-

zionare, oppure quelli già completi di attuatore,

che sono quindi a sé stanti (es. termostato). La loro

centrale importanza nei sistemi di Building Auto-

mation è permessa dal ruolo chiave che possie-

dono: modificare il comportamento del sistema

stesso in funzione di variazioni ambientali casuali.

Vedremo di seguito le principali tipologie:

• Sensore di temperatura: è probabilmente il

sensore più comune, serve a misurare la tem-

peratura dell’ambiente in cui è posizionato.

Viene utilizzato in genere per controllare gli im-

pianti di riscaldamento o condizionamento, ma

per funzionare correttamente bisogna rispet-

tare i seguenti criteri applicativi di base: altezza

dal pavimento 160cm circa, lontano da aper-

ture come porte e finestre, riparato dalla luce

solare diretta e lontano da fonti di calore come

termosifoni e da flussi d’aria fredda (es. boc-

chette dei condizionatori).

• Cellula fotoelettrica: questo sensore è costi-

tuito da un emettitore di luce (es. lampada, led

ecc.) e da un fotorilevatore, che ha il compito

di trasformare la luce ricevuta dall’emettitore

in corrente elettrica. Qualsiasi interruzione del

flusso luminoso causa l’interruzione della cor-

rente del fotorilevatore. Ci sono due tipologie

di configurazione per questo tipo di sensori: o


emettitore e fotorilevatore sono due dispositivi

distinti, posti a una certa distanza l’uno di

fronte all’altro e allineati, oppure possono far

parte di un unico congegno, in tal caso il raggio

luminoso emesso dall’emettitore verrà fatto ri-

flettere da una superficie riflettente posta di

fronte ad esso e perpendicolare al raggio

stesso. Le applicazioni di questi dispositivi sono

molteplici, vanno dai dispositivi d’allarme agli

automatismi per cancelli e porte. Gli emettitori

sono quasi sempre dei LED a causa della loro

economicità, affidabilità e durata.

• Sensore di luce: Misura il livello di luminosità di

un ambiente chiuso. Usandolo insieme coi di-

spositivi che controllano l’illuminazione artifi-

ciale e l’ombreggiamento della luce naturale, è

così possibile mantenere costante l’illumina-

zione dell’ambiente. Per non essere influen-

zato dalle luci dirette provenienti dall’esterno,

il sensore deve essere posizionato il più lon-

tano possibile da finestre e superfici riflettenti

in genere. È importante inoltre, dopo aver cali-

brato il sistema, che l’ambiente non sia sog-

getto a notevoli cambiamenti (es. spostamento

arredamenti, nuove lampade non controllate

dal sistema ecc.), pena la riduzione di efficienza

della capacità di regolazione del sistema.

• Sensore crepuscolare: questo sensore rileva la

luminosità ambientale e, al superamento di

una soglia preimpostata, sia in salita che in di-

scesa, invia delle segnalazioni al sistema che

quindi agirà di conseguenza, ad esempio accen-

dendo le luci al crepuscolo e spegnendole

all’alba. Come per i sensori di luce precedenti,

anche in questi sensori è fondamentale la

scelta della posizione: vanno infatti evitate le

zone di ombra e va orientato in base al tipo di

illuminazione che deve controllare (verso est

nel caso di illuminazione all’aperto, verso nord

nel caso di illuminazione d’interni.

• Rivelatore di gas: misura la concentrazione di

gas nell’ambiente, emettendo un segnale qua-

lora questo valore superasse una soglia di sicu-

rezza prefissata. Ogni rilevatore è progettato

per rilevare un certo tipo di gas (metano, GPL

ecc.), condizionando quindi anche il suo

posizionamento. Un rilevatore di gas, per sot-

tostare alle norme vigenti, deve essere già do-

tato di un sistema d’allarme, con segnalazione

sia ottica che acustica. Esistono sostanzial-

mente quattro modi per classificare i sensori di

gas, in base al loro principio di funzionamento:

elettrochimici, catalitici, semiconduttore, ot-

tici.

• Rivelatore ottico di fumo: il sensore è costi-

tuito da un emettitore luminoso e da una foto-

cellula schermata, posizionati in un involucro

con una griglia che consente il passaggio

dell’aria. Quando nell’ambiente c’è del fumo,

esso penetra nell’involucro e diminuisce la lu-

minosità percepita dalla fotocellula. Al raggiun-

gimento della soglia minima di luminosità viene

inviata una segnalazione. Il suo uso principale è

la segnalazione d’incendi. Anche in questo caso

il posizionamento è importante: il sensore an-

drà posto in posizioni in cui il fumo si accumu-

lerà, quindi possiamo fissarlo o sul soffitto o su

una parte in una posizione alta. In Italia la pro-

gettazione degli impianti di rilevamento in-

cendi è regolamentata dalla norma UNI-9795

che ha stabilito criteri standard relativamente

al posizionamento dei sensori e dei dispositivi

di segnalazione.

• Rivelatore di presenza d’acqua: questo sen-

sore verifica in ogni momento se siano presenti

infiltrazioni o perdite di acqua. Questi sensori

vengono posti tipicamente sul pavimento, o co-

munque sulla superficie da controllare, e se-

gnala il momento in cui l’eventuale acqua pre-

sente supera un valore di soglia prefissato (ad

esempio 3 mm). Va posto il più vicino possibile

all’eventuale punto di ingresso dell’acqua e, nel

caso di pavimenti non perfettamente piani, nel

punto più basso. Con questo sensore è quindi

possibile arginare danni dovuti a infiltrazioni e

perdite di ogni genere (rotture di tubi, perdite

di macchinari ecc.).

• Sensore ad infrarossi o sensore di presenza:

questo sensore viene utilizzato per segnalare la

presenza di esseri umani o animali che si muo-

vono all’interno di un ambiente, misurando ra-

pide variazioni della traccia infrarossa che


rileva nell’ambiente. La sua efficacia è regola-

bile modificando opportunamente la sua sensi-

bilità e le lenti utilizzate (o mascherandolo

completamente). Viene applicato soprattutto

nell’ambito della sicurezza, specialmente se

posizionato nei passaggi obbligati (es. corridoi),

ma può essere utilizzato anche in ampi spazi. Il

sensore a infrarossi, oltre ad essere posizionato

lontano da fonti di calore, va fissato in modo da

evitare le zone cieche, ovvero bisogna evitare

che mobili e oggetti ingombranti in genere pos-

sano creare zone d’ombra non raggiungibili dal

sensore.

• Sensore di vibrazione: questo sensore ricono-

sce le vibrazioni sulla superficie su cui è fissato.

In base alla natura del materiale a cui è fissato

(es. vetro, cemento, acciaio ecc.), cambia l’area

di copertura del sensore. Il suo utilizzo princi-

pale riguarda i sistemi antiintrusione.

• Sensore di rottura vetro: questo sensore regi-

stra le oscillazioni provocate dalla rottura del

vetro, viene impiegato principalmente negli

impianti antifurto. Viene posizionato diretta-

mente sul vetro da proteggere, ed è costituito

da un microfono piezoelettrico (per rilevare le

frequenze tipiche della rottura dei vetri). Può

coprire anche un’area di 2 metri di diametro

dal punto in cui è posizionato.

• Sensore volumetrico a microonde: Il sensore

agisce come un radar, generando delle mi-

croonde e raccogliendone l’eco. In caso di mo-

vimento nell’area coperta dal dispositivo, l’eco

varia facendo generare una segnalazione dal

sensore. A differenza del sensore a infrarossi,

non risente delle fonti di calore o della luce so-

lare diretta; un aspetto che può rivelarsi nega-

tivo, però, riguarda il fatto che qualsiasi og-

getto in movimento, come una tenda, può ge-

nerare una segnalazione. Va quindi fatta parti-

colare attenzione all’ambiente in cui viene ap-

plicato.

• Contatto magnetico a lamella: è la tipologia di

sensore più semplice utilizzato nell’ambito

della sicurezza, in particolare questo sensore

serve a creare la “protezione perimetrale”. Uti-

lizzata principalmente per controllare

l’apertura di porte e finestre, ed è costituita da

un magnete e da un contatto a lamella, che

vengono posti uno accanto all’altro ad una di-

stanza massima di 10 mm. Il primo è posto sulla

parte mobile (anta o battente), il secondo sulla

parte fissa (telaio). Quando la porta o finestra

vengono aperte, il campo magnetico del ma-

gnete non è più sufficiente a tenere in posi-

zione il contatto a lamella che si apre interrom-

pendo il circuito elettrico.

• Contatto a fune per tapparelle: anche in que-

sto caso parliamo di un sensore utilizzato

nell’ambito della sicurezza antintrusione, ri-

guarda in particolar modo il controllo dell’av-

volgimento delle tapparelle. Questo sensore è

costituito da un avvolgifune automatico a cui è

accoppiato un contatore d’impulsi. L’estremità

libera della sottile fune va fissata sulla parte in-

feriore della tapparella mentre il dispositivo

contenente avvolgifune e contatore è posto

all’interno del cassonetto. Quando la tappa-

rella viene abbassata o alzata, la fune si svolge

o riavvolge, facendo così ruotare l’avvolgifune

e causando degli impulsi che sono rilevati dal

contatore: la loro variazione è l’evento che at-

tiva la segnalazione del sensore. Il vantaggio

principale di questo tipo di sensore è che è pos-

sibile mantenere socchiusa una persiana, così

da permettere il ricircolo dell’aria, garantendo

al contempo la protezione perimetrale.

Seguono poi altri sensori, di cui non forniremo de-

scrizioni dettagliate, utilizzati esternamente all’edi-

ficio: sensori di pioggia, sensori di umidità, sensori

di vento ecc.

Questi sensori elencati riguardano le principali ti-

pologie attualmente disponibili per la domotica e la

Building Automation. È evidente come, special-

mente nel campo della Building Automation, siano

molte altre le soluzioni ad hoc sviluppabili per

un’azienda; altri sensori infatti possono essere

creati specificatamente per un’azienda per il con-

trollo di parametri specifici, ad esempio su macchi-

nari di produzione.


I dispositivi di segnalazione

I dispositivi di segnalazione riguardano tutti quei di-

spositivi il cui compito è quello di avvisare imme-

diatamente, in maniera diretta o indiretta, l’utente

riguardo a particolari situazioni rilevate dal sistema

o eventuali cambiamenti in atto. Si parla di segna-

lazione diretta quando viene emessa in maniera in-

direttamente percepibile dalle persone (es. sirena

o lampeggiante); si parla invece di segnalazione in-

diretta quando il dispositivo che rileva l’anomalia

invia la segnalazione a un altro dispositivo che la

gestisce e la rende comprensibile alle persone. I di-

spositivi di questo tipo si dividono essenzialmente

in tre categorie:

• Dispositivi sonori: comprendono campanelli,

suonerie, ronzatori, cicalini. Basano la loro effi-

cacia sulla capacità di essere ben uditi dalle

persone e di avere frequenze e suonerie ben di-

stinte in base al loro utilizzo. I vantaggi princi-

pali di un dispositivo sonoro sono che non ne-

cessita di essere visto dalle persone e non ri-

sente delle condizioni di luminosità ambien-

tale. Gli svantaggi invece riguardano il fatto che

la provenienza di un suono non è sempre im-

mediatamente identificabile (a differenza di

quella di un segnale luminoso) e può risultare

difficilmente percepibile in ambienti rumorosi

o da persone con deficit auditivi. Risulta evi-

dente che i dispositivi sonori vanno posizionati

in modo da non essere, almeno nelle imme-

diate vicinanze, coperti da ostacoli di qualsiasi

tipo, che ne attenuerebbero il suono, dimi-

nuendone l’efficacia.

• Dispositivi visivi: comprendono apparati lumi-

nosi (lampeggianti, luci stroboscopiche e spie

di segnalazione) e schermi su cui appaiono

messaggi variabili di testo. Basano la loro effi-

cacia sulla capacità di essere visti dalle persone

e distinti facilmente da altre segnalazioni vi-

sive. I principali vantaggi sono che consentono

una facile individuazione del luogo di prove-

nienza e/o il motivo della segnalazione (ad

esempio utilizzando spie di differenti colori),

offrono inoltre, nel caso di utilizzo di schermi a

messaggio variabile, informazioni supplemen-

tari sulle caratteristiche della segnalazione;

non risentono inoltre delle condizioni di rumo-

rosità ambientale.

• Dispositivi trasmissivi: Sono dispositivi che

consentono di inviare le segnalazioni a grandis-

sima distanza, utilizzando le reti telefoniche

fisse e mobili. Basano la loro efficacia sulla pos-

sibilità di avvisare le persone anche quando

queste non sono presenti, fornendo nel con-

tempo una descrizione sufficientemente pre-

cisa dell’evento che ha causato la segnalazione.

I dispositivi di gestione e controllo

I dispositivi di gestione e controllo di un sistema

consentono di:

• Effettuare complesse azioni di comando;

• Preservare il corretto funzionamento

dell’impianto elettrico, evitando sovracca-

richi;

• Intervenire sul sistema a intervalli regolari

o a scadenze precise di tempo;

• In generale, monitorare il funzionamento

di una serie di parametri del sistema.

Tra le funzioni più note e importanti di questi di-

spositivi consideriamo:

• Orologio programmatore o timer: questi dispo-

sitivi consentono l’attivazione o disattivazione

di tutte le azioni ripetitive, come ad esempio il

funzionamento dell’impianto di riscaldamento,

l’accensione o spegnimento delle luci, il funzio-

namento di determinati macchinari ecc. La pe-

riodicità solitamente scelta è giornaliera o set-

timanale, ma esistono orologi programmatori

che si spingono fino a periodicità di un anno.

• Gestione scenari: gli scenari sono sostanzial-

mente insiemi complessi di eventi. È possibile

inserire nel sistema dei comandi che memoriz-

zino i dati salienti delle varie combinazioni di

eventi, cioè i dispositivi utilizzati, gli intervalli

temporali nella successione di eventi, le condi-

zioni che devono verificarsi (o non verificarsi)

perché accada qualcosa. Ogni sistema per-

mette la memorizzazione di una moltitudine di


scenari e la realizzazione in contemporanea an-

che di decine di essi.

• Gestione carichi elettrici: il compito principale

di questi dispositivi è evitare il sovraccarico

dell’impianto elettrico disattivando, secondo

una sequenza prestabilita, i carichi attivi ed evi-

tando perciò l’intervento degli interruttori pre-

posti alla protezione dell’impianto.

• I dispositivi di cui l’utenza si può servire per

monitorare tutte queste informazioni sono

molteplici: display LCD distribuiti nello spazio

aziendale, schermi TV o personal computer,

oppure dispositivi portatili nel caso di controllo

del sistema da remoto.

6. Progettazione di un

impianto domotico Prima di avviare il progetto, è necessario capire

cosa il cliente desideri, cioè quali risultati voglia ot-

tenere con la nuova installazione. Spesso il cliente

non è in grado di esprimere chiaramente cosa desi-

dera, non sapendo valutare a priori cosa è fattibile

oppure no (principalmente per mancanza di cono-

scenza), e per far fronte a questo occorre ragionare

in termini di esigenze a cui trovare una soluzione e

non subito in termini di dispositivi da installare. Se

il sistema di Building Automation deve essere in-

stallato in un edificio esistente, sono obbligatori

uno o più sopralluoghi, in cui l’addetto deve osser-

vare attentamente l’edificio e gli impianti già pre-

senti, sia internamente che esternamente. Solo in

seguito è possibile proporre soluzioni specifiche al

cliente. Ad alcune proposte non sarà interessato,

per altre si scoprirà che non ci aveva nemmeno

pensato, o non sapeva si potessero realizzare. È im-

portante, durante il sopralluogo, verificare even-

tuali carenze o limitazioni tecnologiche dell’edifi-

cio, a cui bisognerà porre rimedio prima dell’instal-

lazione vera e propria.

Il compito del tecnico preposto a effettuare questi

controlli preventivi è facilitato dall’utilizzo di mo-

duli giù pronti, forniti dall’azienda, così da essere

sicuri di considerare tutti gli aspetti necessari

Con i dati raccolti durante il sopralluogo e l’intervi-

sta al cliente, è possibile scegliere innanzitutto la

tecnologia di trasmissione ottimale tra bus e radio-

frequenza. La scelta dipende da diverse considera-

zioni, come ad esempio le esigenze da soddisfare,

la libertà d’azione durante l’installazione e i costi fi-

nali.

La prima cosa da fare successivamente è indivi-

duare i principali dispositivi che serviranno per ri-

spondere alle esigenze prospettate. Esistono sem-

plici tabelle che mostrano, per le situazioni tipiche,

i modi con cui è possibile raggiungere il risultato

prefissato e per ognuno di essi vengono elencati i

dispositivi necessari.

Bisogna tener conto che non sempre il cliente può

o vuole realizzare in un unico intervento tutto ciò

che desidera. I motivi sono molteplici, ad esempio

problemi legati a necessità di bilancio, oppure ba-

nalmente spazi non ancora esistenti (nel caso di

edifici in ampliamento). Un sistema d’automazione

si configura perciò come un “organismo vivente”,

che si evolve nel tempo seguendo le necessità

dell’utente. Il progettista, conoscendo le esigenze

del cliente, può predisporre in anticipo l’impianto,

in modo da rendere i cambiamenti e gli amplia-

menti del sistema più rapidi ed economici possibili.

La predisposizione del sistema tiene conto infatti di

due aspetti progettuali e realizzativi: gli interventi

strutturali (tubi, cablaggio e opere murarie in ge-

nere) e i dispositivi da utilizzare.

Ultimo aspetto, ma non meno importante, riguarda

il gradimento estetico da parte del cliente: esteti-

camente i dispositivi e i sensori appagano il gusto

del cliente? Sembra un aspetto di secondaria im-

portanza, ma in realtà al giorno d’oggi sta dive-

nendo sempre più centrale: è importante fondere

nuove tecnologie e design.

È importante gestire la progettazione per sottosi-

stemi: come quando si affronta un problema com-

plesso è importante suddividerlo in sotto problemi

più semplici, risolvendoli così uno ad uno, è altret-

tanto importante suddividere un sistema com-

plesso di questo tipo in sottosistemi più facili da

progettare, integrandoli successivamente. I passi

principali da seguire sono quindi:


1. Individuare i sottosistemi (es. illumina-

zione, clima, controllo carichi, automatismi

ecc.);

2. Progettare i singoli sottosistemi;

3. Integrare e ottimizzare i sottosistemi,

dando vita così al sistema complessivo.

Per individuare i sottosistemi basta porsi semplici

domande, ad esempio: c’è almeno un punto luce?

Se la risposta è affermativa, è evidente che ci sarà

un sottosistema illuminazione. Oppure: c’è un im-

pianto di riscaldamento o di condizionamento? Se

sì, sarà presente anche il sottosistema di climatiz-

zazione. Ancora: ci sono dei carichi elettrici di cui si

vuole monitorare e gestire il funzionamento? Se si,

ci sarà anche un sottosistema preposto al controllo

dei carichi. Si procede così, individuando quindi

tutti i sottosistemi che comporranno il sistema

complessivo.

Si procede poi progettando ognuno dei sottosi-

stemi così individuati indipendentemente dagli altri

e completo di tutti i dispositivi necessari, come se

fosse un impianto isolato. È fondamentale che si

progetti ogni sottosistema completo di tutti i dispo-

sitivi necessari a farlo funzionare: si eviterà così di

dimenticare qualcosa perché si pensava di utiliz-

zare un dispositivo di qualche altro sottosistema.

Infine, con tutti i sottosistemi progettati, si può

passare all’ottimizzazione e integrazione di tutti i

dispositivi individuati, che andranno a comporre il

sistema di Building Automation, eliminando even-

tuali doppioni emersi in progetti di sottosistemi dif-

ferenti. Ricordiamo che il tutto dovrà essere pro-

gettato e predisposto in modo da essere facilmente

ed economicamente ampliabile in futuro.

È bene sottolineare che spesso per giungere a uno

stesso risultato si possono adottare soluzioni di-

verse, ognuna coi suoi vantaggi e svantaggi. Sarà

compito del progettista tenere in considerazione

tutte le alternative possibili e, aiutandosi con degli

specifici diagrammi di scelta, scegliere quella ap-

propriata.

Attualmente, lo scoglio più grande da affrontare

per giustificare al committente l’adozione di un si-

stema di automazione riguarda la corretta analisi

del suo “valore complessivo”. L’errore più comune,

commesso da non addetti ai lavori, è quello di con-

centrarsi sul solo costo dei dispositivi, senza consi-

derare tutti gli altri costi e benefici, visibili o nasco-

sti (es. risparmio di energia, riduzione impatto am-

bientale ecc.).

Tabella 2 Aspetti fondamentali che differenziano un impianto tradizionale da un impianto di Building Automation

Costi e ri-

sparmi

Impianto

Tradizio-

nale

Sistema d’auto-

mazione

Costo dei di-

spositivi

Risparmio

del 35-40%

Costo dei

cavi e delle

canalizza-

zioni neces-

sarie

Risparmi fino al

60%

Costo della

manodo-

pera

Uguale Uguale

Differenza

dei costi di-

retti

+5-15%

Costo

d’esercizio

Risparmi fino al

40%, così determi-

nati:

• 10-15% sui cambiamenti d’uso

• 25% per costi energetici ri-dotti, grazie a comandi temporizzati, dimmer, con-trollo sce-nari, con-trollo degli ambienti

Innovazione

tecnologica

Scarsa Molto alta


Valore

dell’investi-

mento nel

tempo

Scarso Molto alto

Valore per-

cepito ester-

namente

Nullo Molto alto

Perché quindi un impianto di Building Automation,

rispetto a uno tradizionale, permette un risparmio

maggiore? Perché in un impianto tradizionale non

tutta l’energia che si consuma è utilizzata con pro-

fitto: molta viene sprecata (e pagata) senza alcuna

necessità. Riportiamo alcuni esempi, di carattere

abbastanza comune: stanze riscaldate troppo

quando non c’è nessuno (1°C di variazione di tem-

peratura porta a una variazione del 6% dei con-

sumi), impianti di condizionamento in funzione an-

che con le finestre aperte, luci accese quando non

servono o con un’intensità luminosa troppo ele-

vata.

Il funzionamento di un tradizionale impianto di ri-

scaldamento è determinato da un unico cronoter-

mostato, che impone una unica logica di riscalda-

mento (ora e temperatura) per tutti gli ambienti.

Anche l’adozione di valvole termostatiche non mi-

gliora di molto la situazione, poiché sarà possibile

modificare la temperatura nei vari locali ma non il

suo andamento durante la giornata. L’integrazione

del riscaldamento in un sistema d’automazione

permette invece di creare un microambiente per

ogni locale, ognuno col suo profilo di temperatura,

gestendo intelligentemente i diversi locali anche in

base al loro utilizzo. Applicando la microclimatizza-

zione all’intero edificio il costo annuale del riscal-

damento può essere ridotto fino al 30%, mante-

nendo o addirittura aumentando il livello di com-

fort percepito.

Volendo quindi riassumere i principali step per la

progettazione di un sistema di Building Automa-

tion, evidenziamo le seguenti fasi principali:

1. Analisi delle esigenze e necessità del

cliente;

2. Valutazione degli impianti e relativi compo-

nenti già esistenti (se ristrutturazione);

3. Scelta del sistema di Building Automation;

4. Elaborazione del progetto vero e proprio;

5. Dettagli sulla programmazione e manuten-

zione del sistema.

Infine, chiudiamo questa sezione con una serie di

buone norme che il progettista dovrebbe sempre

seguire per una corretta progettazione dell’im-

pianto:

• Rispettare standard e norme, sempre: i sistemi

d’automazione, come visto nei capitoli prece-

denti, sono tutt’altro che esenti da norme.

Queste vanno rispettate diligentemente in

tutte le fasi della progettazione e dell’installa-

zione.

• Integrare il più possibile: specialmente nei casi

di ristrutturazione, l’impianto esistente non va

né smantellato completamente né integrato

solamente in parte. Il sistema già esistente va

completamente integrato al nuovo impianto.

• Il posizionamento è fondamentale: quando si

posizionano i dispositivi non bisogna tener

conto solo degli aspetti estetici, ergonomici e

della facilità d’installazione, ma vanno posti

nelle condizioni migliori per fornire i risultati at-

tesi (si vedano, ad esempio, i sensori descritti

in precedenza).

• Usare i dispositivi di controllo: permettono di

automatizzare funzioni, creare scenari e, in ge-

nerale, rispondere alle più svariate esigenze dei

clienti.

• Sfruttare al meglio i sensori: forniscono conti-

nue informazioni al sistema, permettendo di

adattarlo dinamicamente alle condizioni am-

bientali rilevate. È importante sottolineare che

nessun sensore nasce per un unico scopo: sta

all’abilità del progettista usarlo per il maggior

numero di compiti possibili. Allo stesso modo,

è suo compito sfruttare la combinazione di due

o più sensori per azioni non eseguibili da un

unico sensore.


• Sicurezza: è sempre opportuno associare al si-

stema d’automazione anche le funzioni di sicu-

rezza (fighe di gas, perdite di acqua, incendio

ecc.), anche se non esplicitamente richieste dal

cliente. Potrà poi regolarle e impostarle come

meglio crede.

• Sistema e utente, sempre connessi: è oppor-

tuno, già in fase di progetto, predisporre il si-

stema in modo che sia facilmente controllabile

e modificabile anche da remoto. L’utente, an-

che se non presente nell’edificio, potrà como-

damente tenere sotto controllo i parametri de-

siderati, oltre che essere informato tempesti-

vamente in caso di emergenza.

• Prevedere l’evoluzione: quando si progetta un

sistema d’automazione, non ci si deve limitare

a realizzare le esigenze correnti espresse dal

cliente ma bisogna pensare anche alla sua evo-

luzione futura. Specialmente se l’installazione

richiede opere di muratura, è buona norma

predisporre gli ambienti per eventuali cambia-

menti o ampliamenti (ad esempio posando un

maggior numero di tubi, o usando quadri di di-

stribuzione più grandi).

7. Mercato della domotica

industriale Di sicuro interesse ed importanza è comprendere

quali sono i differenti players, nazionali ed interna-

zionali, nel settore della Building Automation. In-

fatti, tutta l’industria sta ponendo sempre mag-

giore attenzione in quelle che sono le possibili ap-

plicazioni delle nuove tecnologie nel campo

dell’automazione, sia in ambito industriale che re-

sidenziale, per ottenere prestazioni superiori a

quelle classiche. Una così grande attenzione è do-

vuta alle caratteristiche del mercato stesso che è in

via di sviluppo, quindi non ci sono ancora grosse

barriere in ingresso dovute a market shares ormai

ben definite e difficilmente modificabili, che non

presenta grossi leaders, quindi dà la possibilità di

inserirsi ad ogni azienda senza essere sottoposta a

pressioni sul prezzo o qualità tipiche dei mercati oli-

gopolistici, e che presenta sempre più richiesta da

parte di imprese e privati. Inoltre, è un mercato

orientato al futuro che sulla onda delle nuove tec-

nologie e del nuovo paradigma della “vita sempre

connessa” sta sostenendo, e sarà ancora di più nei

prossimi anni, un’espansione molto veloce ed ac-

centuata. Per quanto riguarda invece le principali

difficoltà affrontate dalle aziende nel mercato ci

sono l'alto costo di implementazione, le difficoltà

tecniche e la mancanza di esperti qualificati.

Il report “2017-2022 sull'industria della Building

Automation negli Stati Uniti e nel mercato globale,

Stato attuale e previsione, considerando players,

tipi e applicazioni”, derivante da una ricerca di Or-

bis Research, sottolinea le sempre più crescenti op-

portunità di questo mercato.

Secondo questo report differenziando sulla base

dell’offerta, ovvero del prodotto, il mercato della

Building Automation è fondamentalmente diviso

in:

• Sistemi di sicurezza e controllo degli accessi;

• Sistemi di gestione delle strutture;

• Sistemi di protezione antincendio;

• Sistemi di energy management.

Differenziando sulla base dell’utente finale e delle

applicazioni la divisione è la seguente:

• Edifici residenziali;

• Edifici commerciali;

• Edifici industriali.

I players maggiori a livello globale e negli Stati Uniti

nel mercato della Building Automation sono: Ho-

neywell International Inc., Siemens AG, Johnson

Controls International PLC, Schneider Electric SE,

United Technologies Corp., Robert Bosch GmbH,

Legrand Sa, Hubbell Inc., ABB Ltd., Ingersoll-Rand

PLC, Lutron Electronics Co., Inc., Crestron Electro-

nics, Inc., Buildingiq. Questi players hanno adottato

varie strategie come lanci di nuovi prodotti e svi-

luppi mirati, fusioni, partnership, collaborazioni ed

espansioni per soddisfare le esigenze dei loro

clienti.

Fattori come l'aumento della domanda di sistemi

energeticamente efficienti, la crescente necessità


di automazione dei sistemi di sicurezza negli edifici

e il progresso delle tecnologie di Building Automa-

tion dovrebbero incoraggiare ancora di più la cre-

scita del mercato globale.

Il mercato dei sistemi di Building Automation è

stato valutato 53,66 miliardi di dollari nel 2016 e

secondo le previsioni dovrebbe raggiungere 99,1

miliardi di dollari entro il 2022, con un CAGR (tasso

di crescita annuale composto) del 10,73% tra il

2017 e il 2022, portando a un quasi raddoppio dei

ricavi in sei anni.

Tabella 3 Mercato dei sistemi di Building Automation

Anni Ricavo in miliardi di dollari

americani

2013 29.78

2016 53.66

2022 99.11

Dal grafico sottostante si nota come si preveda che

il mercato BAS complessivo in APAC (Area Asia-Pa-

cifico) crescerà al tasso più alto tra il 2017 e il 2022.

La rapida crescita del settore delle costruzioni in

questa regione, insieme alle iniziative governative

contribuirà a tale crescita. Il Nord America attual-

mente detiene la quota maggiore del mercato BAS

e l'aumento della necessità di gestione dell'energia

insieme alla crescente domanda di case ecologiche

ha portato a tale crescita. Le applicazioni commer-

ciali e residenziali detengono la quota maggiore del

mercato BAS e la domanda di BAS per queste appli-

cazioni, nonché la crescente domanda proveniente

dall'applicazione industriale, probabilmente ali-

menteranno il mercato futuro. Si vede come l’Eu-

ropa segua la crescita, trainato da Nord Ameria e

dall’area Asia Pacifica, mentre il resto del mondo

(RoW) cresca ma a ritmi più lenti.

Figura 14 Previsione del mercato BAS complessivo in APAC (Area Asia-Pacifico): crescita al tasso più alto tra il 2017 e il

2022.

L’applicazione residenziale e commerciale sono

quelle di nuovo interesse e si affiancano prepoten-

temente superando in diffusione la più tradizionale

applicazione industriale. Concentrandoci sull’Italia

è un mercato ancora abbastanza immaturo rispetto

al resto del mondo, non tanto per la domanda che

è sempre crescente ma più per l’offerta che non è

ancora completamente sviluppata e comparabile

con il resto del modo.

8. Costo di un impianto

domotico e detrazioni fiscali

Quanto costa un impianto domotico? La stima non è facile ed involve numerosi fattori e

specifiche che possono portare anche a costi molto

differenti fra loro. Facendo una distinzione fra do-

motica civile e Building Automation determinare il

costo di quest’ultima è sicuramente più complesso.

Mentre nell’ambito civile gli impianti domotici

delle case possono essere facilmente standardiz-

zati e preventivati anche sulla base di interventi

passati, per quanto riguarda gli edifici industriali i

requisiti sono molteplici, spesso completamente

differenti fra loro da caso in caso e dipendono so-

prattutto dalla tipologia di impianto ed attività in-

dustriale condotta. C’è quindi la necessità da parte

dell’azienda che realizza l’impianto domotico di

parlare in prima persona con il committente che

svolge parte attiva nel processo di determinazione

delle specifiche e pianificazione iniziale. Solo dopo


aver concordato sulle aree che si vuole controllare

con l’impianto domotico e su come si vuole otte-

nere questo controllo l’azienda potrà elaborare un

preventivo custom-fit per l’impianto di Building Au-

tomation.

Un elemento comune invece è il tentennamento e

l’indecisione da parte dei committenti, sia nel caso

della domotica civile (i proprietari della casa) che in

quello della Building Automation (i responsabili

dell’attività industriale), quando la decisione di au-

tomation deve essere presa. Infatti, gli utenti anche

dopo avere compreso i benefici che un impianto di

automazione può portare sono frenati dalla pro-

spettiva di un cospicuo investimento iniziale. Ma

tale paura è spesso immotivata perché l’investi-

mento potrà essere recuperato interamente in po-

chi anni, portando poi a un elevato risparmio grazie

a efficienze nel funzionamento prima inimmagina-

bili. La domotica fa risparmiare tempo e danaro

perché fa diventare più facile e veloce l’installa-

zione degli impianti elettrici, di illuminazione, vi-

deo-citofonici, automazione cancelli e box, rice-

zione TV, antifurto e quant’altro; inoltre consente

di ridurre drasticamente il numero di cavi e fa evol-

vere i sistemi tradizionali aggiungendo funzionalità,

che a loro volta ci permettono di ridurre sprechi e

consumi e quindi il peso delle bollette. Solo con la

domotica si può ottenere il vero risparmio che è

consumare meno.

Un tool utilizzabile per la stima dei costi è Domo-

Tore2, un sistema di autoconfigurazione domotica

che guida l’utente nella progettazione del proprio

impianto definendo quali dispositivi e funzioni de-

vono essere implementate, fino ad arrivare all’indi-

viduazione della componentistica necessaria e

della relativa proposta economica. È stato svilup-

pato da Life Solution allo scopo di abbreviare e

snellire il processo di preventivazione. La soluzione

individuata si basa sui prodotti offerti a marchio

Crestron, una multinazionale americana della tec-

nologia, e si tratta quindi di una proposta di alto li-

vello, anche se il Domotore è potenzialmente in

grado di configurare impianti di un qualsiasi altro

brand domotico.

2 http://www.fastoffice.org/domotore/domotore.asp

Life Solution è convinta che la domotica sia ormai

quasi una necessità, visto l’aumento dei costi ener-

getici e la capacità di limitarli e tramite DomoTore

il cliente è messo nelle condizioni di capire diretta-

mente come è costituito un impianto domotico. Lo

strumento fornisce un duplice aiuto: al cliente fa

capire i costi e dà un’idea di cosa effettivamente

occorre come hardweristica per costruire un im-

pianto, alla ditta fornitrice dell’impianto domotico

dà la possibilità di monitorare i costi e i dati tecnici

dell’impianto.

Figura 15 Homepage del tool online DomoTore

Il funzionamento di DomoTore è il seguente:

• Mediante un modulo opportunamente predi-

sposto e accessibile dal sito di Life Solution ven-

gono prima di tutto raccolte le informazioni

base relative all’impianto elettrico, al suo di-

mensionamento e all’eventuale dimmerizza-

zione dei corpi luminosi, alla presenza di prese

comandate e carichi da controllare, per finire

con le movimentazioni di avvolgibili e gli allarmi

tecnici;

• Sono quindi specificati i sensori di movimento

e luminosità, indispensabili per implementare

le funzioni di gestione luci, risparmio energe-

tico e sicurezza ed ottimizzazione del clima nei

locali dall’abitazione. Quest’ultima funzione ri-

chiede quindi di specificare il numero delle

stanze dove sarà regolato il riscaldamento o il

raffrescamento;


• Viene data la possibilità di un’eventuale inte-

grazione con l’impianto di sicurezza e la fun-

zione di irrigazione, con l’indicazione dei singoli

settori da controllare;

• Nella sezione audio/video sono considerati

tutti i vari apparati audio e video che entre-

ranno a fare parte del progetto e che saranno

quindi gestibili dal sistema domotico;

• Vengono infine elencati i più diffusi dispositivi

di controllo che dovranno costituire l’interfac-

cia utente quali touch screen, tablet e

smartphones, con la possibilità di utilizzarli sia

in locale che in remoto, per una maggiore fles-

sibilità.

A questo punto è sufficiente inviare il modulo per

avere immediatamente il responso, consistente in

una descrizione analitica del proprio impianto do-

motico, completata dall’elenco dei componenti e

dal costo totale chiavi in mano. Il DomoTore calco-

lerà, quando possibile, due soluzioni: una entry le-

vel ed una elite pro. Nella descrizione vengono in-

serite anche delle spiegazioni dettagliate sul fun-

zionamento del sistema e sulle varie possibilità di

intervento e programmazione da parte dell’utente

che così comprende nel dettaglio come si comporta

un sistema di automazione domestica e con quali

logiche opera.

Valutazione di un impianto di domotica Vedremo ora perché valga la pena effettuare un in-

vestimento nella domotica con un esempio nume-

rico nel caso della domotica ad uso civile. È bene

ricordare che considerazioni analoghe con la rela-

tiva attenzione nel personalizzare i dati a seconda

dell’impianto industriale preso in considerazione

possono essere estese anche agli impianti di Buil-

ding Automation.

Intanto bisogna considerare che investire in una

casa completamente automatizzata permetterà di

aumentare il valore dell’immobile. Realizzare

un’abitazione con un impianto domotico porta ad

incrementare il valore dell’immobile dal +5% al

+8% questo a fronte di un incremento del costo di

realizzazione pari a l’1/2% dell’immobile per la rea-

lizzazione dell’impianto. Un impianto domotico a

norma deve invece essere realizzato da un tecnico

specializzato e deve essere pensato e progettato

durante la costruzione o ristrutturazione dell’im-

mobile perché farlo in un secondo momento signi-

ficherebbe sostenere dei costi più elevati rispetto

al normale.

Ovviamente il costo dell’impianto varia in base ai

servizi che si vuole installare, ma in linea di mas-

sima il costo della parte elettrica dipenderà da:

• Il numero dei dispositivi da cui vuoi gestire l’in-

tero impianto;

• La configurazione dell’impianto elettrico;

• La complessità legata all’integrazione dell’im-

pianto domotico con altri sistemi tecnologici.

Si sceglie quindi un impianto base e sarà poi possi-

bile aggiungere in qualsiasi momento gli optional

più evoluti.

I costi per la realizzazione di un impianto domotico

base sono sempre legati a 3 caratteristiche dell’abi-

tazione:

• La sua grandezza in metri quadri;

• Il numero dei vani;

• Il numero dei punti luce e delle prese.

Se si sta costruendo un’abitazione di 70 mq con 4

vani, probabilmente la spesa da sostenere si aggira

intorno ai 200.000 euro ed un impianto elettrico

per una casa di questo tipo ha in media un costo

pari a 5.000 euro. Per realizzare un impianto domo-

tico per una casa di questo tipo il costo sarà di

2.000 euro in più. Ovvero l’1% rispetto al costo to-

tale dell’immobile.

In questo esempio esempio di una casa di 70 mq

l’impianto domotico di base ha in conclusione un

costo di 7.000 €, nello specifico:

• 5.000 € impianto elettrico

• € dispositivi domotici

• € configurazione dispositivi

Volendo poi aggiungere gli optional il prezzo salirà

in base alle richieste specifiche dell’utente.


Una volta attivo l’impianto domotico garantirà an-

che di risparmiare sulle bollette. Infatti, la norma

EN15232, che stabilisce l’efficienza energetica degli

edifici, ha dimostrato che un’abitazione di 70 mq

dotata di impianto domotico, rispetto ad una tradi-

zionale, consente un risparmio energetico (riscal-

damento e raffreddamento) ed elettrico del 26%.

Considerando la spesa media in bollette per tre

persone (abitanti di un edificio di 70 mq) di 100 €

abbiamo un risparmio di 26 € mensili, ovvero 312

annuali, con un pay-back time sull’investimento ini-

ziale di 2000 € di 6 anni.

Quindi l’impianto domotico sarà ripagato negli anni

grazie all’efficientamento ottenuto dai soldi rispar-

miati sulle bollette.

Valutazione di un impianto di Building

Automation

Soprattutto in campo industriale, essendoci molti

fattori coinvolti che è necessario prendere in consi-

derazione, bisogna valutare se i costi di installa-

zione o di un aggiornamento in senso domotico di

un edificio sono compensati adeguatamente dai

vantaggi:

• Il costo del sistema. Il primo fattore da conside-

rare quando si sta valutando l'installazione o gli

aggiornamenti di Building Automation è il costo

del sistema stesso. Molte volte i risparmi an-

nuali superano l'esborso di capitale ammortiz-

zato garantendo un valore attuale netto posi-

tivo e minori costi operativi. Inoltre, le preoc-

cupazioni sull'obsolescenza sono una tendenza

che sta convincendo i proprietari di edifici a

dare un nuovo sguardo all'automazione. I vec-

chi sistemi sono molto più costosi da mante-

nere rispetto ai nuovi e incoraggiano i proprie-

tari di edifici a essere proattivi nella sostitu-

zione di questi sistemi obsoleti con nuovi si-

stemi di gestione degli edifici a protocollo

aperto che possono essere assistiti da molte

aziende di servizi di controllo a un costo infe-

riore. Ulteriori risparmi di seguito indicati pos-

sono migliorare il ROI dell'investimento;

• Il risparmio che può esserci sugli utili. È una ve-

rità molto pubblicizzata che l'installazione di un

nuovo sistema di Building Automation o l'ag-

giornamento di quello esistente può far rispar-

miare fino al 25% sulle bollette. Meglio ancora,

quando gli edifici sono gestiti (come previsto)

utilizzando i controlli di accesso per determi-

nare l'occupazione e spegnere le apparecchia-

ture e le luci e accenderle solo quando neces-

sario, i risparmi possono essere ancora mag-

giori. Con il monitoraggio remoto e un sistema

di gestione dell'energia, un responsabile di edi-

ficio intelligente può utilizzare i dati di ten-

denza per commissionare sempre nuovi obiet-

tivi di risparmio energetico;

• Reclami dei lavoratori ridotti. Quando l’edificio

sta funzionando al massimo dell'efficienza ci

saranno meno reclami da parte dei lavoratori e

sindacati su riscaldamento, ventilazione, illumi-

nazione e altri sistemi. Dal momento che biso-

gna occuparsi di questi reclami che costano

all’azienda soldi veri meno reclami risulteranno

essere un risparmio;

• Riduzione dei costi di manutenzione. Il sistema

BA controlla i sistemi dell'edificio e garantisce

che funzionino sempre in modo efficiente (e

che siano attivati o disattivati quando non ne-

cessari). Ciò significa che c'è meno usura sui si-

stemi riscaldamento e raffreddamento, sull'il-

luminazione e su altri sistemi negli edifici con

sistemi di gestione completi e costi di manu-

tenzione ridotti, sia in termini di manodopera

che di parti di ricambio. Con il monitoraggio e

l'accesso remoti, il fornitore di servizi può es-

sere proattivo nella risoluzione dei problemi in

remoto e arrivare con la parte giusta per effet-

tuare la riparazione rapidamente e a un costo

inferiore;

• Profitti ottenibili. Dal punto di pareggio in

avanti il sistema d’automazione si trasforma in

un vero e proprio centro di profitto. Il raggiun-

gimento del punto di pareggio dipende anche

dalle dinamiche d’uso dell’edificio. Ad esem-

pio, statisticamente, ogni 4 anni gli uffici subi-

scono delle modifiche piuttosto importanti (ri-

distribuzione degli spazi, riorganizzazione del


personale etc.) che implicano un riadatta-

mento degli impianti e delle loro funzioni. In

un’azienda in forte crescita, o che opera in un

mercato molto dinamico, con frequenti riorga-

nizzazioni della struttura aziendale, questi cam-

biamenti potrebbero avvenire più spesso e i ri-

sparmi conseguiti dall’adozione di un sistema

d’automazione possono accelerare notevol-

mente il raggiungimento del punto di pareggio.

In un’analisi svolta da ABB viene sottolineato come

esaminando il costo totale di possesso (costo ini-

ziale di installazione + costi d’esercizio) l’esperienza

dice che un sistema d’automazione di Building Au-

tomation raggiunge il pareggio con un equivalente

sistema di impianti tradizionali in un tempo varia-

bile da 1 a 4 anni, in funzione della complessità del

sistema e dei risparmi conseguibili.

Si consideri ora un esempio pratico di Building Au-

tomation.

Secondo la America's Electric Cooperatives il costo

medio per implementare un sistema Building Auto-

mation di base è di almeno $2,50 per piede qua-

drato e può arrivare a $7,00 per piede quadrato,

equivalente ad almeno $250.000 (impianto Buil-

ding Automation di base) per un edificio di 100.000

piedi quadrati.

Concentrandosi però sul riscaldamento e raffred-

damento, illuminazione e alcuni tipi di carichi elet-

trici, è ragionevole aspettarsi un risparmio com-

preso tra il 15 e 25%. Per un edificio di 100.000

piedi quadrati con bollette energetiche in media di

$2,32 per piede quadrato all'anno, ciò equivale a

un risparmio potenziale di $35.000 a $60.000

all'anno.

Con queste cifre l’investimento iniziale avrà un pay-

back time di qualche anno; considerando ad esem-

pio un risparmio medio di $50.000 all’anno l’inve-

stimento iniziale di $250.000 sarà ripagato in 5

anni.

Quindi dai due esempi numerici analizzati abbiamo

ricavato che installando sistemi di domotica base

avremo:

• Domotica: casa residenziale di 70 metri quadri

con pay-back time di 6 anni;

• Building Automation: stabile industriale di

100.000 piedi quadrati (9.290 metri quadrati)

con pay-back time di 5 anni.

Ma tali dati sono inesatti, infatti non tengono conto

delle detrazioni fiscali presenti in Italia.

Detrazioni fiscali Dal 6 settembre 2016 si può inviare a ENEA la do-

cumentazione necessaria a ottenere la detrazione

ecobonus 65% per la riqualificazione energetica de-

gli edifici esistenti con sistemi di Building Automa-

tion.

La legge di Bilancio per il 2018 infatti proroga anche

per il nuovo anno la possibilità di applicare le age-

volazioni fiscali previste per gli interventi di effi-

cienza energetica anche alle spese sostenute per

l'acquisto, l'installazione e la messa in opera di di-

spositivi multimediali per il controllo da remoto de-

gli impianti di riscaldamento o produzione di acqua

calda o di climatizzazione delle abitazioni.

La detrazione spese domotica spetta a:

a) Persone fisiche: titolari di un diritto reale

sull’immobile, condomini in merito agli inter-

venti sulle parti comuni condominiali, gli inqui-

lini che hanno in comodato d’uso l’immobile;

b) Titolari di partita IVA esercenti arti e profes-

sioni;

c) Contribuenti con redditi d’impresa: quindi per-

sone fisiche, società di persone, società di capi-

tali spetta detrazione Ecobonus sull’IRES;

d) Associazioni tra professionisti;

e) Enti pubblici e privati che non svolgono attività

commerciale.

Vi possono accedere tutti i contribuenti che:

a) Sostengono le spese di riqualificazione energe-

tica;

b) Possiedono un diritto reale sulle unità immobi-

liari costituenti l’edificio.


I requisiti generali dell’immobile per poter usu-

fruire delle detrazioni sono:

a) Alla data della richiesta di detrazione deve es-

sere accatastato o con richiesta di accatasta-

mento in corso;

b) L’edificio deve essere in regola con il paga-

mento di eventuali tributi;

c) Deve essere dotato di impianto di riscalda-

mento.

I requisiti tecnici specifici dell’intervento di detra-

zione 65% per la domotica e caratteristiche dei di-

spositivi sono che l’intervento deve configurarsi

come fornitura e messa in opera, nelle unità abita-

tive, di dispositivi che consentano la gestione auto-

matica personalizzata degli impianti di riscalda-

mento o produzione di acqua calda sanitaria o di

climatizzazione estiva, compreso il loro controllo

da remoto attraverso canali multimediali.

I dispositivi devono:

• Mostrare attraverso canali multimediali i con-

sumi energetici, mediante la fornitura perio-

dica dei dati;

• Mostrare le condizioni di funzionamento cor-

renti e la temperatura di regolazione degli im-

pianti;

• Consentire l’accensione, lo spegnimento e la

programmazione settimanale degli impianti da

remoto.

Elenco delle spese agevolabili:

• Fornitura e posa in opera di tutte le apparec-

chiature elettriche, elettroniche e meccaniche

nonché delle opere elettriche e murarie neces-

sarie per l’installazione e la messa in funzione a

regola d’arte, all’interno degli edifici, di sistemi

di Building Automation degli impianti termici

degli edifici. Non sono ricomprese tra le spese

ammissibili, l’acquisto di dispositivi che per-

mettono di interagire da remoto con le pre-

dette apparecchiature, quali telefoni cellulari,

tablet e personal computer o dispositivi similari

comunque denominati;

• Spese per le prestazioni professionali necessa-

rie alla realizzazione degli interventi nonché

della documentazione tecnica necessaria

Documentazione necessaria per ottenere la detra-

zione e da conservare a cura del cliente è:

• Di tipo tecnico. Asseverazione redatta da un

tecnico abilitato che attesti la rispondenza ai

requisiti tecnici richiesti oppure la certifica-

zione del produttore del dispositivo che attesti

il rispetto dei medesimi requisiti;

• Di tipo amministrativo. Fatture relative alle

spese sostenute, ricevuta del bonifico bancario

o postale (modalità di pagamento obbligata nel

caso di richiedente persona fisica), che rechi

chiaramente come causale il riferimento alla

legge finanziaria 2007, numero della fattura e

relativa data, oltre ai dati del richiedente la de-

trazione e del beneficiario del bonifico, rice-

vuta dell’invio effettuato all’ENEA (codice

CPID), che costituisce garanzia che la documen-

tazione è stata trasmessa. Nel caso di invio po-

stale, ricevuta della raccomandata postale.

Bisogna trasmettere la documentazione con una

“Scheda descrittiva dell’intervento” all’Enea esclu-

sivamente attraverso l’apposito sito web relativo

all’anno in cui sono terminati i lavori, entro i 90

giorni successivi alla fine dei lavori.

La detrazione del 65% è senza limiti di spesa e ciò

significa che lo sconto del 65% potrà essere otte-

nuto sul totale delle spese sostenute.

Tornando agli esempi precedenti ora si ha una si-

tuazione completamente diversa.

Ovviamente il pagamento nella realtà sarà effet-

tuato a rate nel caso della domotica ed ammortiz-

zato su più esercizi per la Building Automation;

dualmente i soldi della detrazione del 65% saranno

restituiti su più anni. Non essendo a conoscenza di

come tali flussi di cassa in ingresso e uscita sono di-

stribuiti nel tempo li consideriamo tutti immediati

e così facendo gli a investimenti iniziali effettivi pas-

sano da 2000 € a 700 € nel caso della domotica e


da $250.000 a $87.500 nella Building Automation.

Si avrà quindi:

• Domotica: casa residenziale di 70 metri quadri

con pay-back time di 2 anni e mezzo;

• Building Automation: stabile industriale di

100.000 piedi quadrati (9290 metri quadrati)

con pay-back time di 2 anni.

Soli due anni di pay-back time sono un risultato ot-

timo ma si è scelto di investire solamente in im-

pianti domotici e di Building Automation di base. La

presenza della detrazione potrebbe quindi portare

privati ed industrie ad investire non solo in impianti

di base ma anche in impianti più evoluti di ultima

generazione, ottenendo pay-back time di circa

quattro anni, valori più che accettabili.

9. Oltre la domotica La tecnologia è in continua evoluzione e negli ultimi

anni con una rapidità veramente sorprendente. Ha

sconvolto e rivoluzionato le nostre routine, facili-

tato la nostra vita, ma allo stesso tempo mettendo

in discussione modelli industriali e professioni con-

solidate. L’innovazione tecnologica ha aumentato

l’efficienza del mercato del lavoro ma ne sta scon-

volgendo anche alcune dinamiche, creandone di

nuove. La Building Automation e domotica sono fi-

gli di questa nuova realtà permeata da sempre

nuove tecnologicamente fra loro interconnesse;

tali connessioni sono forti ed essenziali per permet-

tere la creazione di sistemi aperti in gradi di comu-

nicare fra loro. Risulta chiaro quindi come parlare

di domotica sia riduttivo e la visione debba essere

più ampia considerando il sistema nel suo com-

plesso e numerose sfaccettature.

Intelligenza ambientale

La nozione di intelligenza ambientale è una rete di

interfacce di intelligenza nascosta che riconoscono

la nostra presenza e plasmano il nostro ambiente

alle nostre necessità immediate. Gli apparecchi la-

vorano insieme a supporto delle persone nello svol-

gere le attività di ogni giorno in modo naturale, uti-

lizzando informazione e intelligenza nascoste nella

rete che collega gli apparecchi stessi. Tutto ciò si

riferisce a un nuovo entusiasmante paradigma in

tecnologia dell'informazione, in cui le persone sono

potenziate attraverso un ambiente digitale che è

consapevole della loro presenza e contesto ed è

sensibile, adattivo e reattivo ai loro bisogni, abitu-

dini, gesti ed emozioni. Il fattore chiave nella intel-

ligenza ambientale è la presenza di intelligenza ma

si basa su tre tecnologie fondamentali:

• Computazione ubiqua. L'integrazione di micro-

processori in oggetti di uso quotidiano come

mobili, vestiti o giocattoli. Le persone non lo sa-

ranno consapevoli della presenza di computer

che saranno presenti sullo sfondo;

• Comunicazione ubiqua. Dovrebbe consentire a

questi oggetti di comunicare tra loro e con

utente;

• Interfacce utente intelligenti. Consente agli

abitanti dell’intelligenza ambientale di control-

lare e interagire con l'ambiente in modo natu-

rale (voce, gesti) e personalizzato (preferenze,

contesto).

L’intelligenza ambientale è in grado di compiere tre

step fondamentali:

1. Percepire. Si basa su dati sensoriali del

mondo reale. L'algoritmo del software per-

cepisce l'ambiente e usa queste informa-

zioni per ragionare sull’ambiente e sull'a-

zione che può essere presa per cambiare lo

stato dell'ambiente;

2. Ragionare. Funge da collegamento tra gli

algoritmi intelligenti del mondo virtuale e il

mondo reale in cui opera l’oggetto. È in

grado di:

a. Modellare i comportamenti

dell’utente;

b. Predire e riconoscere attività;

c. Prendere decisioni;

d. Ragionare con considerazioni spazio-

temporali.

3. Agire. L’azione decisa è intrapresa.

Le principali applicazioni in campo industriale e non

sono:


• Case intelligenti. L'Intelligenza Ambientale per-

mette alla casa stessa di possedere intelligenza

e prendere decisioni in merito al suo stato e

alle interazioni con i suoi residenti;

• Applicazioni legate alla salute. Gli ospedali pos-

sono aumentare l'efficienza della loro servizi

monitorando la salute e il progresso dei pa-

zienti eseguendo un'analisi automatica delle

attività in le loro stanze;

• Trasporto pubblico. Il trasporto pubblico può

beneficiare di una tecnologia extra, compresi i

servizi satellitari, posizioni spaziali basate su

GPS, identificazione del veicolo, elaborazione

delle immagini e altre tecnologie per rendere

più fluente il trasporto e quindi più efficiente e

sicuro;

• Servizi educativi. Le istituzioni legate all'educa-

zione possono usare la tecnologia per creare

classi intelligenti dove le modalità di apprendi-

mento sono migliorate;

• Servizi di emergenza. I servizi legati alla sicu-

rezza come i vigili del fuoco possono migliorare

la reazione a un pericolo individuando il posto

in modo più efficiente e preparando per tempo

la strada per raggiungere il luogo in connes-

sione con i servizi stradali;

• Imprese orientate alla produzione. Le aziende

possono usare i sensori RFID per etichettare di-

versi prodotti e tracciali lungo i processi di pro-

duzione e commercializzazione. Ciò consente

di identificare il percorso del prodotto dalla

produzione al consumatore e aiuta a migliorare

il processo fornendo preziose informazioni per

la società su come reagire a una domanda fa-

vorevole oppure a eventi insoliti.

L'intelligenza ambientale si sta definendo rapida-

mente come un’area dove una confluenza di argo-

menti può convergere per aiutare la società attra-

verso la tecnologia. Nonostante ciò ci sono ancora

molte sfide future e dei miglioramenti sono neces-

sari a tutti i livelli (infrastruttura, algoritmi e intera-

zione uomo macchina) affinché i sistemi di intelli-

genza ambientale possano essere ampiamente ac-

cettati e soprattutto essere utili alla società.

Realtà virtuale

La realtà virtuale è una simulazione realistica di una

realtà che non esiste, è una realtà simulata, un am-

biente tridimensionale costruito al computer che

può essere esplorato e con cui è possibile interagire

usando dispositivi informatici – visori, guanti, auri-

colari – che proiettano chi li indossa in uno scenario

così realistico da sembrare vero. Il cervello sa che

è una finzione, ma i sensi non gli danno ascolto e le

sensazioni che si provano sono incredibili, con gli

utenti che credono, anche solo per un attimo, a

tutto quello che vedono, sentono e toccano.

La realtà virtuale nasce dalla combinazione di di-

spositivi hardware e software che collaborano per

creare uno spazio virtuale all’interno del quale

l’utente può muoversi liberamente. L’accesso a

questo mondo digitale è reso possibile dai visori VR

e dagli accessori sviluppati appositamente per inte-

ragire e all’interno della realtà virtuale. In questo

modo si viene a creare un mondo simulato e tridi-

mensionale. L’ambiente virtuale all’interno del

quale ci si immerge diventa quasi reale e può es-

sere esplorato in ogni singolo centimetro e in ogni

direzione. All’utente sarà sufficiente voltare la te-

sta per vedere cosa accade ai suoi lati o sollevarla

verso l’alto per vedere la pioggia scendere sulla sua

testa. Il visore e i software che utilizza, terranno

traccia dei movimenti della testa così da adattare

prospettiva e visuale alla posizione e offrire imma-

gini realistiche.

Per una realtà virtuale completa sono necessari tre

elementi:

• Un visore integrato con un display che avvolge

la vista e un sistema audio surround;

• Un computer (una console o uno smartphone);

• Un controller, o altro dispositivo di input, per

interagire con questa nuova dimensione.

Il visore integrato rimane l’elemento fondamentale

e ne esistono due principali classi di modelli:

• I modelli Google Cardboard. Caschetti su-

per economici, che permettono di mettere

davanti agli occhi uno smartphone che vi-

sualizza applicazioni in grado di offrire

esperienze immersive simili alla realtà vir-

tuale;


• Modelli costituiti da un kit con visore colle-

gato a un computer, o a una console, con

una serie di dispositivi per il controllo dei

movimenti della testa e degli occhi, della

voce e dell’audio, oltre a un controller o un

trackpad. Esempi sono l’Oculus Rift o una

PlayStation VR.

L’obiettivo dei visori VR è quello di creare una sorta

di nuova dimensione, di un ambiente virtuale in tre

dimensioni ma che non ha limiti perché lo schermo

del visore copre ogni possibile movimento degli oc-

chi e della testa. Alcuni modelli si presentano con

uno schermo LED per occhio con l’aggiunta di lenti,

mentre altri permettono persino di regolare la di-

stanza tra gli schermi e gli occhi per una visione an-

cora migliore.

Per offrire un’immersione nella realtà virtuale an-

cora più completa alcuni visori sono in grado di al-

largare il campo visivo, per esempio ingrandendo la

dimensione delle immagini. Inoltre, per rendere le

immagini ancora più realistiche, è necessario un

frame rate abbastanza elevato da evitare una vi-

sione a scatti o che dia fastidio agli occhi. Infine,

può essere presente un sistema audio professio-

nale che offra, soprattutto nei giochi, la sensazione

di suoni che provengono da tutte le direzioni, o in

avvicinamento o allontanamento.

La realtà virtuale è supportata anche da altre tec-

nologie, quali:

• Head tracking. Un sistema che monitorizza il

movimento della testa e fa si che l’immagine si

sposti seguendo esattamente i movimenti del

capo. L’head tracking, per funzionare, richiede

la presenza all’interno del visore di strumenti

come un giroscopio, un accelerometro e un

magnetometro;

• Eye tracking. Il sistema per monitorare il movi-

mento degli occhi sfrutta un sensore a infra-

rossi che rende ancora più realistica la profon-

dità di campo;

• Motion tracking. È un sensore opzionale pre-

sente nei visori di fascia alta che permette di

conoscere sempre dove si trova l’utente nello

spazio.

• La realtà virtuale trova applicazione in diversi

ambiti, dai videogiochi al cinema, dall’archeo-

logia alla medicina, dal turismo al settore mili-

tare, ed ha le potenzialità per rivoluzionare di-

versi settori:

• La produzione industriale. La VR potrà essere

utilizzata per ottimizzare la realizzazione di un

progetto. Le nuove piattaforme hardware e

software, per esempio quelle sviluppate da

Nvidia stanno dando un forte impulso all’uti-

lizzo della realtà virtuale negli ambienti di la-

voro. Ad esempio usando la realtà virtuale un

costruttore di automobili potrà visualizzare

come sarà la vettura prima di iniziare la produ-

zione. Con un visore sarà in grado di navigare

all’interno dell’abitacolo, visionare tutti i detta-

gli e valutare altri parametri. E senza che sia ne-

cessario costruire fisicamente un prototipo. In

questo modo l’azienda risparmierà tempo e so-

prattutto molto denaro. La realtà virtuale è

molto utile anche per quanto riguarda la sicu-

rezza. È possibile ricreare un ambiente virtuale

perfettamente identico a quello reale e valu-

tare se la messa in pratica di alcune azioni è pe-

ricolosa;

• L’intrattenimento. I visori VR impatteranno for-

temente nel settore videoludico, fornendo

un’esperienza di gioco completamente diffe-

rente rispetto al passato e aprendo nuove fron-

tiere e un nuovo mercato del gaming;

• Il commercio. Per esempio saranno disponibili

dei camerini virtuali per provare abiti (e acces-

sori di ogni tipo) senza indossarli e prima di ac-

quistarli o durante la decisione di acquisto di

una casa ci sarà la possibilità di compiere un

tour virtuale delle abitazioni, con risparmio di

denaro per l’agenzia e di tempo per gli interes-

sati;

• Settore edile. Grazie a software di rendering 3D

si possono costruire ed esplorare palazzi e abi-

tazioni virtuali, così da verificarne eventuali de-

ficit progettuali e dare modo ai committenti di

abitarle;

• Medicina. Medici e chirurghi potranno utiliz-

zare visori VR per eseguire virtualmente i pas-

saggi più difficoltosi e insidiosi degli interventi

chirurgici, prima di operare per davvero;


• Il turismo. Tale settore potrebbe mutare così

profondamente che, nel giro di pochi anni, po-

trebbe essere irriconoscibile: sarà sufficiente

indossare un visore VR, infatti, per spostarsi im-

mediatamente in una località turistica e visi-

tarla ben prima di metterci piede. In questo

modo si potrà scegliere la meta delle vacanze

estive o invernali con piena consapevolezza ed

evitando spiacevoli sorprese;

• Settore militare. Tutto diventa possibile, non ci

sono limiti e i rischi sono nulli, sarà per esempio

possibile sparare in prima linea e simulare si-

tuazioni di guerra;

• Robotica. Grazie alla realtà virtuale i robot pos-

sono imparare nuovi comportamenti o ese-

guire una serie di comandi in determinate si-

tuazioni particolarmente difficili.

Realtà aumentata

La realtà aumentata è l’arricchimento – con dati ag-

giuntivi in formato digitale – di informazioni di cui

già normalmente disponiamo nelle attività, sem-

plici o complesse, che svolgiamo durante il giorno.

La realtà aumentata è anche l’integrazione e il po-

tenziamento delle possibilità che ci vengono of-

ferte dai nostri cinque sensi con dispositivi ad alta

tecnologia. È la rappresentazione di una realtà al-

terata in cui, alla normale realtà percepita dai no-

stri sensi, vengono sovrapposte informazioni artifi-

ciali e virtuali.

Ripercorriamo brevemente quella che è la storia

della realtà aumentata:

a) La realtà aumentata viene usata per la prima

volta in ambito militare, quando ai piloti veniva

fornito un visore a sovrimpressione per mo-

strare dati di volo sugli aerei da combatti-

mento;

b) Successivamente Layar sviluppa un browser

che grazie ai dati su longitudine e latitudine in

arrivo dal GPS del dispositivo consentiva di in-

quadrare con la fotocamera un particolare edi-

ficio o monumento per ricevere informazioni

come il nome o la storia;

c) Poi Google crede ed investe sulla realtà aumen-

tata sviluppando i Google Glass, occhialini che

una volta indossati immergono l’utente in

un’esperienza unica con controllo consentito

da un touchpad integrato o con i comandi vo-

cali.

Al momento le applicazioni della realtà aumentata

sono nei settori ludico e militare, ma qual è il futuro

di questa tecnologia? La realtà aumentata può es-

sere utilizzata in moltissimi settori, per migliorare i

processi lavorativi. Per esempio, può tornare utile

per l’assistenza tecnica e la manutenzione a di-

stanza, per la formazione, per la progettazione, nel

marketing, per migliorare la sicurezza sul lavoro,

per la riabilitazione fisica o altro:

• Nel settore medico i chirurghi potrebbero con-

sultare le cartelle cliniche dei pazienti senza in-

terrompere un’operazione in corso, interagire

con i robot durante operazioni di chirurgia ro-

botica e monitorare dei parametri vitali del pa-

ziente, fino alla possibilità di chiedere un con-

sulto in tempo reale a un collega chirurgo che

si trova dall’altra parte del mondo;

• Nel settore del pronto intervento. I pompieri

essere in grado di visualizzare il luogo di un in-

cendio, magari per sapere in anticipo dove

sono posizionati gli idranti o studiare le plani-

metrie di un edificio, ancora prima di interve-

nire per spegnere le fiamme.;

• Settore automobilistico che sarà sconvolto

cambiando completamente l’automobile come

la conosciamo oggi. Per esempio, il parabrezza

potrà mostra in tempo reale indicazioni stra-

dali, segnaletica e velocità da seguire, e infor-

mazioni sul traffico;

• Nello sport, come l’occhio di falco nel tennis o

la Goal Line Technology nel calcio, in cui attra-

verso più telecamere posizionate in angoli di-

versi viene ricostruita la traiettoria della palla

per capire se è finita fuori dal campo da tennis

o se – nel caso del calcio – ha oltrepassato la

linea di porta;

• Nei musei che sarà possibile visitare con visori

di realtà aumentata. In questo modo


guardando verso l’opera che di interessa si po-

trà accedere a una serie di informazioni detta-

gliate;

Il settore industriale merita particolare attenzione.

Mentre la realtà virtuale ha delle applicazioni indu-

striali più limitate la realtà aumentata seppur an-

cora poco presente ha caratteristiche potenzial-

mente sconvolgenti per il mercato del lavoro. Studi

pilota hanno evidenziato come la realtà aumentata

ha dato prova di migliorare le prestazioni di pro-

cessi e persone e allo stesso tempo di abbattere i

costi in diverse aree aziendali. In questi studi ven-

gono confrontate le performance di due gruppi di

lavoratori durante lo svolgimento delle stesse atti-

vità di assemblaggio o manutenzione; un gruppo la-

vora con il supporto delle istruzioni in realtà au-

mentata, l’altro gruppo con il supporto delle istru-

zioni cartacee tradizionali. È emerso che l’incre-

mento delle performance arriva fino al 50%

nell’esecuzione di certe attività. La realtà aumen-

tata gioca quindi un ruolo determinante nella rivo-

luzione dell’Industria 4.0 e porta con sé numerosi

vantaggi: ridurre gli errori umani, costi inferiori, mi-

nori rischi, processi più rapidi, migliore qualità e

maggiore efficienza.

I possibili casi di impiego sono di supporto a quasi

tutte le attività che si svolgono all’interno degli sta-

bilimenti:

• Produzione. Qualsiasi operazione richieda pro-

cedure da seguire step by step può trarre be-

nefici dall’introduzione della realtà aumentata;

• Manutenzione e Assistenza Remota. Vista l’al-

locazione di importanti risorse umane e finan-

ziarie nella manutenzione per garantire la con-

tinuità delle operazioni ed evitare il fermo mac-

china in questo contesto l’AR è estremamente

rilevante. Riduce i tempi di esecuzione, mini-

mizza l’errore umano e invia statistiche ai ma-

nager della manutenzione;

• Training. La formazione con la realtà aumen-

tata può essere molto efficace soprattutto per

quelle aziende in cui i processi di training coin-

volgono un vasto numero di tecnici da impie-

gare sul campo e magari dislocati

geograficamente su un territorio molto ampio.

I benefici sono apprezzabili sia su nuovo perso-

nale da formare che su tecnici esperti da for-

mare su nuove operazioni;

• Controllo qualità. Con il supporto dell’AR nei

processi di quality control è possibile verificare

se gli oggetti prodotti rispettino o meno i mi-

gliori standard di produzione;

• Safety management. La realtà aumentata

rende disponibili gli strumenti necessari per la

gestione dei rischi e della sicurezza degli opera-

tori e dei beni all’interno delle fabbriche, ma

non solo;

• Design e visualizzazione. In questo scenario di

utilizzo la realtà aumentata entra in gioco for-

nendo strumenti in grado di migliorare il de-

sign, la prototipazione e la visualizzazione in

fase di design;

• Logistica. Strumenti AR che possono migliorare

l’efficienza nella gestione dei magazzini, in par-

ticolar modo quelli di grandi dimensioni, du-

rante le operazioni di navigazione indoor e di

picking.

La realtà aumentata sta quindi per stravolgere e

stravolgerà per sempre la nostra vita, la realtà quo-

tidiana e quella industriale, infatti molte aziende

sviluppano applicazioni di AR per facilitare i dipen-

denti ad avere informazioni su oggetti e impianti in

tempo reale. Gli strumenti utilizzati al momento

sono:

• Tablet o smartphone, attualmente i dispositivi

più diffusi per le applicazioni di realtà aumen-

tata a livello industriale. Permettono di cono-

scere i parametri di funzionamento di un im-

pianto in tempo reale. Ad esempio, inqua-

drando una macchina o un macchinario che ne-

cessita di manutenzione, si può indentificare il

problema e, eventualmente, la procedura di

manutenzione opportuna. Un’altra applica-

zione sviluppata da una startup italiana pre-

vede che, inquadrando il terreno o una por-

zione di strada, si possa visualizzare le tubature


presenti al di sotto del manto per ottimizzare

l’intervento di manutenzione;

• Dispositivi head-mounted, che permettono di

operare lasciando le mani libere e spostando la

parte di visione direttamente sulla testa. Ad

esempio, specifici visori o gli occhiali per la

realtà aumentata che permettono all’opera-

tore di visualizzare tutta una serie di informa-

zioni pur mantenendo le mani libere di ope-

rare.

I dispositivi digitali supportano la workforce auto-

mation aiutando i tecnici nel loro lavoro, funzio-

nano come un help desk virtuale che guida l’opera-

tore in caso di anomalie molto particolari e spie-

gano al personale nuovo le corrette procedure.

Realtà virtuale vs. realtà aumentata

Le due realtà sono fra loro fortemente diverse.

Mentre le tecnologie e i software legati alla realtà

virtuale permettono di immergersi in un mondo

completamente digitale e slegato da quello esterno

e fisico, la realtà aumentata si sovrappone alla

realtà fisica, fornendo agli utenti delle informazioni

aggiuntive riguardanti l’ambiente che li circonda.

Infatti, la caratteristica principale della realtà vir-

tuale consiste nella creazione di una realtà immer-

siva completamente alternativa a quella che ci cir-

conda nel quotidiano. Questo avviene tramite l'uso

di un visore che ci isola completamente dall'am-

biente circostante immergendoci in un mondo im-

maginario realizzato graficamente. Completa-

mente diversa per fini e funzionamento è invece la

realtà aumentata con dispositivi in grado di aumen-

tare o arricchire soprattutto a livello di informa-

zioni, il mondo che ci sta davanti.

Gli ologrammi invece sono a metà tra realtà vir-

tuale e realtà aumentata, sono Mixed Reality, sono

una nuova realtà ma integrati nella nostra realtà.

Microsoft sta sviluppando le rivoluzionarie Holo-

Lens, un vero e proprio computer olografico indos-

sabile dotato di sensori di movimento, microfono e

audio surround che consente di capire da dove pro-

viene il suono, oltre a una videocamera di profon-

dità. Chi lo indossa viene catapultato in una realtà

di tipo mixed costituita da ologrammi in cui vivere

esperienze ludiche senza precedenti. Tali tecnolo-

gie sono però ancora in fase di sviluppo.

Realtà virtuale e realtà aumentata, trend

in azienda Realtà aumentata e realtà virtuale sono due tema-

tiche che stanno sempre più entrando a far parte

delle tendenze tecnologiche destinate a cambiare i

processi aziendali e le attività svolte internamente

e sul campo. Secondo Francisco Almeida, analista

della IDC responsabile di uno studio sul Mobility

Business del 2017 “Questa tipologia di dispositivi

sono disponibili già da un po’ di tempo, ma oggi

stiamo assistendo alla giusta combinazione tra con-

tenuti, componenti, investimenti e consapevolezza

- in termini quantitativi e qualitativi dell’esperienza

erogata - da poter diventare un driver di adozione.

In particolare, fronte virtuale, le aziende hanno

compreso che esiste un potenziale che va oltre il

semplice gioco, per cui cominciano ad emergere in

superficie nuovi contenuti/servizi costruiti attorno

a narrazioni e interazioni. Per il prossimo futuro la

realtà aumentata manterrà in particolare un’atten-

zione a livello aziendale”.

58% delle aziende europee sondate stanno già con-

ducendo programmi di prova e pilota, mentre il

13% ha affermato di aver già realizzato implemen-

tazioni complete. In termini di spesa per quanto ri-

guarda l’Europa Occidentale il mercato aggregato

della realtà aumentata e virtuale era pari a 2,5 mi-

liardi di dollari nel 2017 con un ulteriore aumento

previsto fino al 2020 che garantirà a un giro d’affari

totale di 25,7 miliardi di dollari.

Mentre nella realtà virtuale il mercato consumer fa

da padrone contando oltre il 50% della spesa, la

realtà aumentata resta ancora un dominio pretta-

mente aziendale con l’80% della spesa. I settori tra-

nanti sono il manifatturiero (in particolare manu-

tenzione e sviluppo prodotto) e il retail.

Internet of Things Con il termine Internet of Things (IoT) si intende la

connessione fra oggetti e luoghi reali con la rete,


attraverso cui è possibile trasferire dati ed informa-

zioni. L’internet delle cose associa il tema di inter-

net con gli oggetti reali della vita di tutti i giorni, og-

getti (e dispositivi) che saranno sempre più con-

nessi e che stanno dando vita a una rete ancora più

fitta di presenza sul territorio e in tutti gli ambienti

che necessitano di controllo, automazione e rileva-

mento. Tutti oggetti intelligenti che sono chiamati

a comunicare in una forma sempre più intercon-

nessa.

I principali ambiti di applicazione dell’Internet of

Things sono rappresentati da quei contesti nei quali

ci sono cose che possono parlare e generare nuove

informazioni come ad esempio:

• Casa, smart home, domotica;

• Edifici intelligenti, smart building, bulding auto-

mation;

• Monitoraggio in ambito industriale, Robotica,

Robotica collaborativa;

• Industria automobilistica, automotive, self dri-

ving car;

• Smart health, sanità, mondo biomedicale;

• Tutti gli ambiti della telemetria;

• Tutti gli ambiti della sorveglianza e della sicu-

rezza;

• Smar city, smart mobility;

• Nuove forme di digital payment tramite og-

getti;

• Smart agrifood, precision farming, sensori di

campo;

• Zootecnia, indossabili per animali.

L’Internet of Things renderà l’impresa ancora più

smart. Il mondo infatti è ormai completamente im-

merso nell’era dell’interconnessione dei dati e que-

sto impatta sia sulla vita quotidiana che sul tessuto

imprenditoriale.

Secondo i dati riportati dall’Osservatorio Smart

Manufacturing del Politecnico di Milano, il 66%

dell’Industria 4.0 italiana (l’industria di un futuro

che sta diventando sempre più presente), che at-

tualmente vale 1,2 miliardi di euro, è rappresen-

tato da progetti di Internet of Things, che valgono

790 milioni di euro e per i quali si prevede nei pros-

simi anni una crescita del 20%, seguito da Industrial

Analytics (23%, 270 milioni di euro) e Cloud Manu-

facturing (10%, 120 milioni di euro). I maggiori in-

vestimenti in attività e tecnologie di trasforma-

zione digitale coinvolgono proprio il settore mani-

fatturiero, di cui il digitale rappresenta un impor-

tante driver per la crescita.

La diffusione dell’Internet of Things nel mondo

delle industrie sta dando vita ad una nuova e im-

portante fase di sviluppo per l’Industry 4.0, nota

anche sotto i nomi di Smart Manufacturing o Indu-

strial Internet of Things. Dalla maggiore efficienza e

affidabilità dei macchinari, alla sicurezza e qualità

degli impianti, sino al miglioramento di produzione,

vendita e post vendita, l‘ingresso dell’Internet of

Things nell’industria manifatturiera offre numerosi

vantaggi e rappresenta il motore propulsivo per la

quarta rivoluzione industriale.

Nell’industria si ottiene l’integrazione fra macchine

complesse, sensori e software di analisi dei dati, at-

traverso cui gli oggetti intelligenti vengono uniti a

supporto degli strumenti di produzione tradizio-

nali. È quindi possibile conferire agli asset fisici che

coinvolgono la produzione industriale un’identità

digitale che permette di comprendere e monito-

rare in real time tutti i processi della catena di for-

nitura, trasformando i dati in informazioni strategi-

che. Unendo attività intelligenti e automatizzate ai

tradizionali strumenti e processi industriali, è pos-

sibile così soddisfare molte delle esigenze aziendali

con modalità precedentemente impensabili. Se-

condo Will Frank, fondatore di Ubiquisys gli oggetti

connessi permetteranno di ottimizzare in tempo

reale processi produttivi e attività economiche ri-

ducendo in maniera sensibile l’inquinamento e il

consumo di risorse.

Impieghi dell’Industrial Internet of Things:

• Innovazione nel controllo, nella sicurezza e

nello sviluppo dei processi. L’IoT consente di

ottenere in tempo reale dati importanti per la

gestione dell’intero ciclo di vita di un prodotto,

inclusa la permanenza in magazzino. Ricevere e

integrare informazioni in tempo reale significa

poter anticipare i problemi e risolverli prima

che diventino effettivamente tali. Ad esempio,


con la presenza di sensori a scaffali è possibile

riordinare in real time materie prime o semila-

vorati, accelerando il processo senza passare

attraverso telefonate o mail degli uffici specifici

e senza soprattutto creare blocchi o rallenta-

menti di produzione;

• Gestione data driven delle scorte. Attraverso i

dispositivi intelligenti è possibile sviluppare si-

stemi di riassortimento che consentono di ge-

stire le scorte ottenendo meno sprechi e occu-

pando meno spazio. Per esempio, è possibile

installare dei sensori in grado di pianificare

l’utilizzo just-in-time dei componenti e quindi

di inviare la richiesta precisa nel tempo calco-

lato, evitando lo stoccaggio di materiali in ec-

cesso. Lavorando in modo innovativo sui dati

raccolti è possibile creare pannelli in grado di

garantire soluzioni di riassortimento non solo

veloci, ma soprattutto adattabili ai singoli sta-

keholder;

• Innovazione nella manutenzione. La realtà vir-

tuale può aprire a scenari infiniti, come la crea-

zione di simulazioni che possono favorire l’otti-

mizzazione delle operazioni del personale di

manutenzione di un’azienda produttiva, sup-

portando il processo di decision making con

dati sempre più precisi, grazie ad algoritmi de-

putati all’analisi puntuale degli input che arri-

vano da fonti diverse. O ancora, dispositivi in

grado di comunicare via cloud e segnalare

eventuali malfunzionamenti. Si può anche pre-

vedere le necessità di manutenzione di un mac-

chinario industriale o di un prodotto molto

complesso, come ha da poco fatto Trenitalia,

dotando i vagoni di sensori intelligenti che rie-

scono ad anticipare i guasti;

• Innovazione nella distribuzione. Attraverso di-

spositivi indossabili è possibile tracciare lotti di

prodotti per controllarne qualità e sicurezza

(per esempio la temperatura per i prodotti

nella catena del freddo) e ottenere informa-

zioni in tempo reale utili ad organizzare le spe-

dizioni. Servendosi di strumenti innovativi

come le etichette dotate di sistemi GPS, le tec-

nologie RFID e i sensori indossabili gli operatori

potranno gestire l’intero magazzino attraverso

un unico display;

• Innovazione nella vendita e post vendita. L’ In-

ternet of Things può avere un forte impatto

non solo sugli aspetti logistici e sui processi in-

terni ad un’impresa, ma può contribuire anche

a migliorare la qualità nell’assistenza clienti e

nei servizi di vendita e post vendita. Per esem-

pio, posizionando telecamere nei pressi degli

scaffali all’interno dei punti vendita è possibile

osservare e analizzare alcuni degli elementi che

coinvolgono il processo decisionale e di acqui-

sto che compiono i consumatori. Agendo sem-

pre nel rispetto della privacy dei clienti, questo

consente di aggregare i dati in macroindicatori

statistici attraverso cui poi elaborare informa-

zioni utili a monitorare e migliorare l’espe-

rienza di acquisto, riconoscere le zone con il

maggiore passaggio e, più in generale, favorire

un aumento delle vendite individuando di volta

in volta le strategie più idonee.

Internet Of Everything

Internet of Everything (IoE) è l’Internet del tutto. Si

tratta di un ampliamento dell’Internet of Things.

Parliamo infatti di qualcosa che va oltre ai semplici

dispositivi interconnessi fra loro: consiste nel con-

nettere ogni cosa, a partire dalle persone, da pro-

cessi e da ogni genere di dato salvabile in un data-

base. Ogni cosa risulterebbe connessa e messa di

disposizione di chiunque ne abbia bisogno.

L’IoE racchiude in sé quattro grandi categorie:

• Persone. Connettere persone significa dare va-

lore alle loro scelte, emozioni ed errori, met-

tendoli in relazione agli altri tre campi d’appli-

cazione;

• Dati. Grandi database contenenti milioni di dati

legati a preferenze d’acquisto, routine giorna-

liere e quant’altro, interconnessi fra loro al fine

di essere in grado individuare le scelte di mar-

keting (ma non solo) adatte ad un determinato

pubblico;

• Processi. Sono i collegamenti a livello dei pro-

cessi, la capacità cioè di far arrivare un


determinato comando al macchinario corretto

al momento necessario;

• Cose. È dove si colloca l’Internet of Things, ov-

vero i dispositivi interconnessi.

Con l’Internet of Everything si potrà veramente

fare tutto, potrà riguardare e rivoluzionare ogni sin-

golo aspetto della nostra vita e della nostra quoti-

dianità. Una volta a regime, infatti, si prevede che

l'Internet of Everything sarà composto da oltre 50

miliardi di dispositivi che, andranno a formare una

rete da milioni di miliardi di sensori capaci di regi-

strare (e condividere) ogni singolo evento di cui

siano testimoni.

Esempi sono i settori del:

• Commercio. Oltre a tenere traccia degli acqui-

sti effettuati e creare un database con lo sto-

rico dei prodotti preferiti, i sensori che com-

pongono l'IoE tracceranno lo sguardo dei

clienti, così da dedurre quali siano i prodotti più

desiderati e suggerire di conseguenza una mi-

gliore disposizione degli oggetti all'interno di

ogni singolo punto vendita. Inoltre, la possibi-

lità di conoscere in tempo reale le scorte di ma-

gazzino, permetterà ai gestori di negozi e punti

vendita di attuare una politica prezzi dinamica,

capace di adattarsi automaticamente alla do-

manda e all'offerta di un determinato pro-

dotto;

• Traffico cittadino. Dall'analisi dei big data rac-

colti dai sensori stradali sarà possibile gestire in

maniera più intelligente il traffico cittadino,

evitando così la formazione di ingorghi e lun-

ghe code. La gestione centralizzata dei sema-

fori, ad esempio, permetterà di ottimizzare i

tempi di transito dei mezzi di trasporto agli in-

croci, mentre il monitoraggio continuo dei par-

cheggi disponibili darà modo agli automobilisti

di andare a colpo sicuro;

• Illuminazione pubblica. I sensori stradali garan-

tiranno un ingente risparmio grazie alla ge-

stione smart del sistema di illuminazione pub-

blica. I punti luce extracittadini, infatti, potreb-

bero accendersi solo quando ce n'è realmente

bisogno (ad esempio al passaggio di

un'automobile o di un pedone), mentre rimar-

rebbero spenti quando la sede stradale è sgom-

bra;

• Agricoltura. I viticoltori, ad esempio, potreb-

bero conoscere quali siano le condizioni am-

bientali del vigneto (temperatura, livello di

umidità dell'aria e del terreno, esposizione al

sole e altro), così da conoscere in anticipo il pe-

riodo ideale per la raccolta dell'uva. I sensori

potrebbero essere utilizzati anche per control-

lare la fermentazione del mosto e lo stato di sa-

lute del vino;

• Cura e salute. I dispositivi indossabili monitore-

ranno costantemente il nostro stato di salute

registrando i parametri vitali quali il battito car-

diaco, la pressione arteriosa e la respirazione.

Grazie alla connettività, inoltre, questi dati sa-

ranno sempre disponibili sul cloud e consulta-

bili dal medico di famiglia o da altri specialisti

della salute: in caso di valori anomali, entrereb-

bero in funzione sistemi automatici di allarme

che faciliterebbero interventi tempestivi;

• Sistema bancario e assicurativo. I dati relativi

alla nostra salute, così come i dati, ad esempio,

sul nostro stile di guida, potranno poi essere

utilizzati nel caso in cui si debba richiedere un

mutuo o si voglia attivare una polizza assicura-

tiva sulla vita. I broker finanziari, infatti, po-

tranno basare i tassi di interesse sulle effettive

possibilità che l'utente ha di rimborsare il pre-

stito o di pagare il premio della polizza.

Avendo le potenzialità per influire su qualunque

settore produttivo, l'Internet of Everything porterà

vantaggi economici non indifferenti. Secondo una

ricerca del 2014 di Cisco il mercato produrrà nuovi

investimenti per 19mila miliardi di dollari entro il

2025: di questi 4,5 mila miliardi di dollari derivereb-

bero da investimenti pubblici, mentre 14,5 mila mi-

liardi di dollari sarebbero investiti da privati per il

miglioramento delle condizioni lavorative e della

produttività dei dipendenti, l'eliminazione dei pro-

cessi di produzione inefficienti, il miglioramento

dell'esperienza dei clienti all'interno dei punti ven-

dita e una maggiore fidelizzazione degli stessi e per

miglioramenti possibili nel settore della ricerca e

sviluppo.


APPENDICE I

Appartenenza ad una classe La norma EN 15232 individua l’appartenenza o meno ad una classe elencando per ogni classe la pre-senza o

meno di particolari comportamenti o si-stemi di domotica. Le funzioni che caratterizzano ogni classe di effi-

cienza energetica sono elencate e descritte nella EN 15232 in una tabella. Per ogni funzione sono indicati

diversi livelli prestazionali, identificati con un numero che va da 0 a valori maggiori secondo prestazioni ener-

getiche cre-scenti, che devono essere garantiti per ogni clas-se di efficienza energetica. Identifica cioè per

ogni classe quali sono i livelli minimi prestazionali che devono essere garantiti relativamente ad ogni funzione

di automazione. La tabella distin-gue tra “Edifici Non-Residenziali” ed “Edifici Resi-denziali” e le funzioni sono

raggruppate per tipo-logia applicativa: Riscaldamento, Acqua calda sani-taria, Raffrescamento, Ventilazione

e Condizio-namento, Illuminazione, Schermature solari, Si-stemi TBM.

Si noti come l’elenco delle funzioni di controllo proceda, per ogni tipologia, dall’esame dell’emissione in am-

biente/zona (elementi ter-minali), all’esame della rete di distribuzione per giungere all’analisi della genera-

zione. Questo cri-terio ricalca la normale sequenza delle fasi di pro-gettazione degli impianti tecnici di edifi-

cio.

Un sistema di automazione è di Classe D, C, B o A se tutte le funzioni che implementa sono rispetti-vamente

almeno di Classe D, C, B o A.


Valutazione del fabbisogno degli edifici

Per quanto riguarda la valutazione del fabbisogno degli edifici la norma utilizza metodi di due tipi:

• Metodi dettagliati. Procedura di calcolo analitica utilizzabile solo quando il sistema è completamente

noto, cioè quando sono già state stabilite tutte le funzioni di controllo/comando/gestione e l’impianto

energetico è conosciuto; il calcolo dettagliato può essere utilizzato anche in fase di verifica. Si divide in:

o Metodo diretto;


o Metodo basato sul modo di funzionamento;

o Metodo basato sul tempo di funzionamento;

o Metodo basato sulla temperatura del locale;

o Metodo dei coefficienti di correzione.

• Metodo dei fattori di efficienza (BAC efficiency factors). Procedura di calcolo su base statistica che con-

sente di effettuare una stima con un ottimo grado di approssimazione; questa procedura di calcolo è di

grande utilità sia nella fase iniziale di progetto/predisposizione sia nella fase di verifica dell’edificio e del

sistema di controllo e gestione dell’energia.

Il metodo dei fattori di efficienza permette di valutare in modo semplice l’impatto dell’applicazione dei si-

stemi di automazione BACS/HBES sull’ammontare di energia utilizzata dagli edifici nell’arco di un anno, con

particolare riferimento alle applicazioni a maggior consumo, cioè riscaldamento, raffrescamento, ventila-

zione e illuminazione. L’influenza dell’applicazione di funzioni automatiche a diversi tipi di edifici, quantifi-

cata in un fattore di efficienza energetica BACS/HBES, è stata ricavata confrontando il consumo annuale di

energia di un locale standardizzato di riferimento con quello introdotto nello stesso locale nelle stesse con-

dizioni (tempi di occupazione, profilo d’utente, tempo atmosferico, esposizione solare, conduttanza termica,

dimensioni, superfici radianti) dall’applicazione di un sistema di automazione BACS/HBES secondo diverse

classi di efficienza energetica (A, B, C, D). I fattori di efficienza energetica così determinati sono riportati nelle

tabelle riportate di seguito – prese direttamente dalla norma EN 15232 – divisi per tipologia di impianto,

riscaldamento/raffrescamento ed elettrico, per tipologia di applicazione, residenziale e non residenziale, e

per Classe di Efficienza Energetica del sistema di automazione. Grazie a tale classificazione la norma non si

limita a definire e qualificare gli impianti in classi di efficienza crescenti, ma aiuta anche a stimare il risparmio

ottenibile salendo di classe.


Come si può notare, migliorare l’automazione e il controllo degli impianti con un sistema di domotica in casa

porta a risparmi consistenti sui consumi e permette di ammortizzare rapidamente gli investimenti. In parti-

colare, le tabelle mostrano chiaramente numerosi risparmi ottenibili con minimi investimenti di capitale,

specialmente negli edifici non residenziali.

In conclusione, si può affermare che è indispensabile che tutti gli impianti elettrici e tecnologici, sia nuovi sia

già esistenti, siano dotati di opportuni dispositivi o sistemi di controllo, regolazione e automazione. I sistemi

di automazione hanno la funzione di massimizzare l’efficienza energetica degli impianti dell’edificio in rela-

zione alle condizioni ambientali esterne e ai differenti e variabili scenari di utilizzo e occupazione dei singoli

ambienti dell’edificio stesso, fornendo nel contempo i massimi livelli di comfort, sicurezza e qualità. L’impiego

esteso dei sistemi BA, educa parallelamente ad apprezzare ed apprendere i criteri di risparmio energetico e

di rispetto dell’ambiente, correggendo le cattive abitudini dell’utente. L’efficienza di gestione dei sistemi tec-

nologici di edificio si traduce in risparmio energetico, riduzione delle emissioni di CO2 e miglioramento

dell’ambiente in piena conformità alle più condivise direttive nazionali ed internazionali.

Il Decreto Ministeriale “Requisiti Minimi” del 26/05/2015 ha in particolare prescritto, per edifici ad uso non

residenziale, nel caso di nuove costruzioni o ristrutturazioni importanti, il livello minimo di automazione cor-

rispondente alla classe B di tale norma, introducendo così l’obbligatorietà dei sistemi di automazione e con-

trollo avanzati per gli edifici del settore terziario, sia pubblici che privati.

APPENDICE II Si riportano, a titolo di esempio, dei moduli per il sopralluogo, per la raccolta di informazioni sull’immobile,

per le dotazioni del locale, per la pianificazione e l’uso e per la pianificazione degli scenari. Sono moduli

dell’azienda svizzera ABB, operante nelle tecnologie per l’energia e l’automazione; sono specifici per impianti

di domotica, ma risulterà evidente leggendoli che sono facilmente estendibili anche per impianti di Building

Automation:


APPENDICE III

Glossario Glossario

In seguito, si riportano acronimi e definizioni utili

al lettore per una migliore comprensione del testo

relativamente agli argomenti trattati.

Ambiente. Spazio in cui sono posizionati o agi-

scono i vari dispositivi. Può indicare sia uno spazio

chiuso, come un locale, sia uno spazio aperto,

come un giardino. Sebbene un ambiente coincida

generalmente con uno spazio ben definito, come

appunto un’intera stanza o tutto il giardino, il suo

significato è ben più ampio e versatile, e più preci-

samente. 1. Uno spazio delimitato può contenere

più di un ambiente. Ne sono un esempio i saloni,

spesso divisi in zona pranzo e salotto, oppure i

giardini, che potrebbero avere un vialetto d’in-

gresso, un portico ed un prato distinti. 2. Un am-

biente può essere costituito da più spazi ben deli-

mitati. Ne sono un esempio gli atri d’ingresso e le

scale collegate, che spesso hanno l’impianto di il-

luminazione in comune, pur essendo spazi distinti.

Attuatore. Dispositivo che effettua elettricamente

o meccanicamente un’azione di regolazione o at-

tua un comando ON/OFF. Sono attuatori i relè, i

dimmer, le prese elettriche comandate, le elettro-

valvole. In molti casi gli attuatori sono già conte-

nuti nel terminale d’uscita.

Attuazione. Azione su un circuito elettrico o altro

impianto che ne modifica lo stato. Un’attuazione

può essere l’accensione di una lampada o la chiu-

sura di una tapparella.

BACS (Building & Automation Control System). Si-

stema di controllo e automazione dell’edificio.

BMS (Building Management Software). Strumenti

che servono ai manutentori degli impianti per

gestire al meglio, ottimizzando così la forza lavoro

a disposizione e i consumi energetici.

Carico (elettrico). (a) Potenza massima disponibile

all’uscita di un dispositivo. (b) In senso generico,

qualsiasi apparecchiatura o dispositivo utile in

grado di assorbire energia elettrica, come una

lampadina o una lavatrice.

Cloud Computing. Tecnologia che consente di

usufruire, tramite server remoto, di risorse soft-

ware e hardware (come memorie di massa per

l'archiviazione di dati), il cui utilizzo è offerto come

servizio da un provider, spec. in abbonamento.

Comando. Segnale (messaggio) che viene inviato

da un dispositivo di comando a un attuatore.

Comportamento. Insieme delle reazioni, interne

ed esterne, manifestate da un dispositivo in pre-

senza di un input interno o esterno. Il comporta-

mento di un dispositivo intelligente può essere

modificato mediante programmazione.

Configurazione. Impostazione delle variabili di un

dispositivo per adattarlo all’impiego cui è desti-

nato.

Configurazione dei dispositivi. Elaborazione delle

istruzioni, effettuata con apposito software o ap-

parecchio, affinché i dispositivi del sistema d’auto-

mazione svolgano le funzioni desiderate.

Dispositivo. In modo generico, qualsiasi apparato

fisico, attivo o passivo, che consente di svolgere

determinate funzioni. In base al suo utilizzo, il di-

spositivo può essere ulteriormente classificato

come operativo, di sistema, accoppiatore, dedi-

cato, di collegamento.


Dispositivo di comando. Dispositivo che invia un

segnale al dispositivo d’ingresso. Sono dispositivi

di comando gli interruttori, i sensori, i contatti etc.

Dispositivo d’ingresso. Dispositivo che contiene o

a cui possono essere collegati uno o più dispositivi

di comando e che trasforma i loro segnali in tele-

grammi inviati ai terminali d’uscita o ad altri dispo-

sitivi di controllo. Sono dispositivi d’ingresso i ter-

minali d’ingresso, le interfacce d’ingresso e le

unità di accoppiamento BCU.

Dispositivo d’uscita. Dispositivo al quale si colle-

gano carichi elettrici e che trasforma i telegrammi

ricevuti in regolazioni elettriche o in comandi

ON/OFF (ad esempio commutazioni) o in impulsi

di controllo per altri dispositivi. Sono dispositivi

d’uscita i terminali d’uscita, gli attuatori, i dimmer,

i controllori, le interfacce d’uscita etc.

EMC (Electromagnetic Compatibility). Disciplina

che studia la generazione, la trasmissione e la rice-

zione non intenzionali di energia elettromagnetica

in relazione agli effetti indesiderati che queste

possono comportare, con l'obiettivo di garantire il

corretto funzionamento nel medesimo ambiente

dei diversi apparati che coinvolgono fenomeni

elettromagnetici durante il loro funzionamento.

Evento. Fatto che si verifica per una causa acci-

dentale o al raggiungimento di una determinata

condizione, ad esempio un certo tempo trascorso.

HBA (Home and Building Automation). Sistemi

d’automazione per la casa e gli edifici.

HBES (Home and Building Electronic System). Si-

stemi elettronici per la casa e gli edifici.

HVAC (Heating, Ventilation and Air Conditioning).

Sistema di riscaldamento ventilazione e condizio-

namento dell’aria.

Intelligent Building. Edificio in cui gli impianti in

esso presenti sono gestiti in maniera integrata e

automatizzata, attraverso l’adozione di una infra-

struttura di supervisione e controllo degli impianti

stessi, al fine di massimizzare il risparmio energe-

tico ma anche il comfort e la sicurezza degli occu-

panti, garantendone inoltre l’integrazione con il si-

stema elettrico di cui il building fa parte.

Interfaccia. Dispositivo che consente di collegare e

far interagire tra loro dispositivi con caratteristi-

che tecnologiche diverse oppure di utilizzare

mezzi di trasmissione diversi. Si definisce interfac-

cia anche l’insieme delle informazioni e dei possi-

bili comandi che viene presentato all’utente su di-

splay o altri dispositivi analoghi.

KNX (Konnex). Il primo standard di Building Auto-

mation aperto approvato come standard europeo.

Nodo. In senso astratto, un nodo è il punto d’in-

tersezione di uno o più percorsi del canale di co-

municazione (bus o radiofrequenza).

Predefinito. Stato o valore iniziale di un disposi-

tivo prima della programmazione o quando viene

resettato.

Scenario. Insieme di eventi programmati che si at-

tivano in conseguenza di uno specifico comando o

di un particolare evento che si manifesta nel si-

stema.

Sensore. Dispositivo che rileva il valore di una

grandezza fisica — come temperatura, umidità, lu-

minosità, presenza di gas, movimento o altro — o


le sue variazioni nel tempo. Esempi di sensori sono

i sensori crepuscolari, i termometri, i segnalatori

ad infrarossi, i rivelatori di gas e di presenza, i sen-

sori di vibrazione, i rivelatori ottici di fumo, i rive-

latori d’acqua.

TBMS/TBM (Technical Building Management Sys-

tem). Sistema di funzioni di gestione degli impianti

tecnici di edificio.

Telegramma. Messaggio scambiato fra due o più

dispositivi del sistema d’automazione che con-

tiene un ordine — o una conferma d’ordine o un

altro tipo d’informazione — necessario al funzio-

namento del sistema stesso.

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