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KNX제품을 Native Z-Wave 제품으로 활용하기

이번 게시물의 이해에 도움이 되기 위한 사전지식 몇가지를  간략하게 서술하겠습니다.

전문적인 용어는 배제하고 최대한 이해하기 쉽게 적겠습니다. 


KNX 주택 빌딩 제어와 관리를 위한 국제표준입니다

주택이나 상업용 또는 산업용 빌딩에서의 자동화는 에너지 효율성과 사용자 편의성 안전성을 극대화하기 위해 필수적입니다

KNX 시스템은 모든 구성 요소가 서로 통신하여 디테일하게 건물 관리 시스템을 구축 있도록 합니다

KNX 시스템은 기본적으로 케이블, 센서, 스위치 액추에이터 등의 설치를 전문 하드웨어 엔지니어가 맡고 있습니다.

KNX는 대부분 유선으로 설치하며,무선으로 구축할수도 있습니다.

하드웨어 설치후 시스템 통합 엔지니어가 프로그램을 설치하고 이상이 없는지 검증합니다.

시스템 엔지니어는 건물의 관리자 또는 건축주와  협의하여 시스템의 자동화를 디테일하게 제어합니다.




KNX도 일반적인 홈오토메이션과 동일하게 동작이 됩니다.

다만,Z-wave처럼 각 디바이스를 컨트롤하는 중앙제어장치(허브 또는 컨트롤러)가 없습니다.

대신,각 디바이스에는 제어를 위한 프로그램이 저장되어 있습니다.

그렇기에,각 디바이스가 자체적으로 스마트하게 동작이 됩니다.

또한 유선으로 각 디바이스가 연동되기에 안정적이고 딜레이가 없습니다.

센서의 입력을 유선으로 릴레이의 input에 연결하고 릴레이의 output에 제어코자 하는 스위치 또는 액추에이터와 유선 연결이 됩니다.


자동화 제어의 상당부분은 유선으로 연동이 되므로 굳이 소프트웨어 자동화에 전적으로 의존하지 않습니다.

그렇기에,KNX는 하드웨어와 소프트웨어 기술이 독립적으로 운영될수 있습니다.

고로,KNX로 구축된 시스템은 매우 신뢰할수 있습니다.


우리가 일반적으로 자동화를 할때 하드웨어를 설치하고 각 하드웨어의 연동은 소프트웨어를 통합니다.

모션 센싱이 되면 조명이 켜지고,블라인드가 동작 되게 하는 연동을 물리적으로 하는것이 아니라 소프트웨어로 연동하죠.

자동화 동작 역시 소프트웨어로 장면기능을 만들어 제어 하는것에 익숙하지만,이런식의 소프트웨어에 전적으로 의존하는 제어방법은 안정성과 신뢰성이 높다고 할수 없습니다.

여러요인들에 의해서 자동화 반응이 늦거나 아예 자동화가 되지 않을 경우가 너무나 많기 때문이죠.


KNX는 빌딩 제어와 관리에 오래전부터 사용되었으므로 신뢰성과 안전성은 이미 증명이 된 시스템입니다.

유럽에서 주로 사용이 되며,KNX 제품도 유럽 제품이 대부분입니다.

KNX를 구성하는 제품들은 동종 제품대비 스펙과 성능을 비교하면 월등히 높습니다.

정확성과 신뢰성을 위해선 당연한 것입니다.


Fibaro Zipato 같은 유럽의 스마트홈 허브는 KNX 제품과 경쟁 또는 상호 보완하면서 발전이 시스템입니다.

이미 검증이 된 KNX 스마트홈 시스템과 경쟁하기 위해선 그만큼 하드웨어의 성능과 안전성은 중요합니다.


Fibaro Zipato 역시 스마트씽스로 구축하는 일반적인 방법처럼 그냥 Z-wave 또는 Zigbee 제품을 붙혀 자동화가 가능하지만....

KNX처럼 안정적인 스마트홈 구축이 가능하게 시스템화 되어있습니다.

Fibaro의 각 디바이스를 유심히 보면 Input과 Output으로 구분 되어있고,각 디바이스들끼리 유선으로 연동 가능하게 설계되었습니다.



예를 들면 Fibaro RGBW controller 같은 경우 4 in, 4 out 의 입출력 단자를 가지고 있으며,총 8개의 디바이스를 연동하여 컨트롤 할수 있습니다.

8개의 입출력 단자에 스위치나,조명,센서뿐 아니라 다른 Fibaro 디바이스와도 유선으로 연결이 됩니다.

RGBW controller라고 해서 조명만 연동할수 있는 것이 아니라 다양한 부분에 응용을 할수 있습니다.


Fibaro를 KNX처럼 안정된 시스템으로 구축하기 위해서 저는 다음과 같은 방법으로 스마트홈을 구축합니다.

1. 모든 스위치,콘센트,난방 밸브 제어,냉방제어,열교환기제어등...자동화에 필요한 fibaro 디바이스를 DIN 하우징과 결합합니다.
2. 그후 분전반 옆에 Din Rack을 만들고 DIN 레일을 설치합니다. 마치 통신함처럼 보입니다.
3. Fibaro의 디바이스를 din 레일에 설치하고 자동화 할 주택의 각스위치,콘센트,밸브,블라인드와 연결된 케이블과 결선합니다.
4. 자동화할 것들의 모든 배선은 Din Rack으로 일괄 모입니다.

이렇게 KNX 시스템처럼 구성하면,배선이 간결해집니다.
고장이 났을시 바로 확인 가능합니다. 

Z-wave 통신 범위를 걱정할 필요가 없습니다.

웬만한 자동화 기능은 각 Fibaro 디바이스들끼리 유선으로 구현됩니다.


Heatit 이나 Logic Group 의 Z-Wave 액츄에이터 같은 10채널 이상의 릴레이 제품 5~7개만으로 구성한다면  왠만한 주택에선 대부분의 자동화가 가능하고, 각각의 Fibaro 디바이스로 구성하는것보다 더욱 간단히 Z-Wave 시스템을 KNX 시스템처럼 구축할수 있습니다.

더욱이 위 제품들은 단순 릴레이 입출력 기능만 있는것이 아니라,DC24V 파워서플라이 기능과 더불어 Pulse 신호의 입력도 가능하므로 iTach 과 연동해서 보일러,에어컨,열교환기 같은 제품과 485신호로 연동해 제어할수 있을거라 예상되므로(!) 단순한 ON/OFF 제어가 아니라 Mode 제어가 가능합니다.

보일러 같은 경우는 난방,온수모드 전환,환수온도 제어 같은 것이 가능하며, 열교환기의 경우도 전열모드,바이패스 모드, 바람세기 강,중,약의 제어도 가능하겠죠?


Gira KNX System

Gira는 KNX협회의 창립멤버로,빌딩과 주택을 위한 다양한 자동화 제어 솔루션과 노하우를 갖춘 회사입니다.

국내에서는 Gira의 주택용 조명스위치가 유명하지만,Gira는 인텔리젼트 빌딩 제어 솔루션으로 유명한 회사입니다.

Gira는 다양한 KNX 제품을 보유하고 있으며 MInimal 디자인의 정수를 보여주는 간결한 디자인으로 여러 디자인상을 수상하였으며 독일제품의 신뢰성에 간결한 디자인이 결합된 최고의 제품으로 인정받고 있습니다.

Gira KNX제품중 연기감지기가 있습니다.

저는 스마트홈을 구축할때 보안과 안전에 관련된 제품은 무조건 가장 좋은 제품으로 구성하고 있습니다.

스마트홈 컨설팅을 의뢰하시는 건축주들에게도 마찬가지로 가장 신뢰성있는 제품으로 추천드립니다.

모션센서나 온도조절기,도어벨 같은 경우 취향에 따라 선택해도 무방하지만,보안과 안전에 관련된 제품은 신뢰성이 정말 중요하기 때문입니다.

특히 연기감지기는 가장 중요한 순간에 제대로 동작이 되어야 하기 때문입니다.

화재는 발생하면 피해를 복구하기에 막대한 비용이 들고,생계와 직결되는 문제니까요.

화재가 커지기  최대한 빠른 시간에 감지를 하여 인명을 보호하고,초기 화재 진압에 결정적 역활을 하는것이 연기감지기의 역활입니다.


제가 어떠한 프로젝트를 계기로 연기감지기에 대해 기초부터 운용까지 많은걸 배웠습니다.

대형 건물일수록 소방안전에 대해선 지나칠 정도로 철저히 대비를 하며,그에 걸맞게 신뢰성 있는 제품으로 운용한다는 것입니다.

우리가 소홀히 생각했던 연기감지기가 실은 스마트홈 시스템에서 1순위로 중요한 제품이며,

연기감지기의 네트워크를 구축하는 방법도 여러가지가 있으며,

화재감지시 실행되는 자동화도 다양하게 있다는 것을 알게 되었습니다.


Gira KNX용 연기감지기는 3가지 모델이 있는데  게시물은 Dual Q smoke alarm device Native Z-wave 제품으로 활용하는 방법에 대한 글입니다.


Gira Dual Q 연기감지기는 두 가지 방식의 화재 탐지 과정을 갖추고 있어 화재 예방 안전 수준이 두 배에 이릅니다. 

일반 연기감지기에 많이 쓰이는 산란광 측정 방식으로 작은 연기 입자도 시각적으로 식별합니다. 

그리고, 열 센서가 있어 실내 온도 변화를 측정합니다. 

이러한 방식으로 액체 화재와 같은 다양한 유형의 화재를 보다 빠르고 신뢰성있게 감지 가능합니다.

그리고,주방에 설치하는 연기감지기는 다른곳에 설치하는 연기감지기와는 다르게 적용되어야하는데....

주방에선 흔히 발생하는 수증기,유증기,조리시 발생하는 연기같은 것에 의한 오동작을 줄이기 위해 산란광 센서 기능의 ON/OFF가 가능해야 하며 열 센서로 인한 온도변화로 화재를 감지해야 합니다.

열 센서가 적용된 화재감지기는 통상적으로  측정온도 60도를 넘으면 경보를 발생합니다.


여기서 중요한것이 있습니다.

산란광 측정센서의 문제점인데요.

산란광을 측정할때 깨끗한 공기와 연기가 발생한 공기는 분명히 연기입자 농도가 틀리므로 산란광의 측정값이 다릅니다.

이때,화재수준의 산란광 측정값이라면 경보가 발생됩니다.

그러나,화재감지기를 설치한후 시간이 지나면 내부에 각종 먼지나 니코틴 같은 성분이 분명히 쌓입니다.

이로 인해 산란광 측정에 문제가 생기면 화재와 상관없이 경보가 울리거나 또는 화재가 발생시 감지기가 무용지물이 되기도 합니다.

장기간 사용하면 수명이 짧아지고 (보통 3년) 오작동율이 높아집니다.

제조사가 이런 문제점을 정확히 파악해 문제점을 해결해서 시간이 지나더라도 정확한 감지가 되는 제품을 만든다면 우리는 이런 화재감지기를 집에 설치 해야함이 옳습니다.


Q 마크가 붙은 화재감지기

독일에선 Q인증이 있습니다.

"Q"는 감지기의 수명과 잘못된 경보에 대한 높은 보안성을 갖춘 고품질 연기 감지기에 대한 독립적인 품질 표시입니다. 

Q 품질 마크는 반드시 CE 마크도 있어야 합니다.

독일에선 화재에 관련된 수많은 까다로운 테스트를 거쳐 감지기가 반드시 갖춰야할 요구사항을 만족할때  비로소 "Q" 마크의 사용을 연기 감지기 제조 업체에게 허가합니다 

Vds는 일전에 설명한 적이 있습니다.

보안제품이나 화재감지기에 위의 마크가 있다면 그제품은 믿고 구입하셔도 됩니다. 

중국산 화재감지기중 Q마크를 도용한 제품도 있습니다.


그럼 Q 인증 제품인 Gira Dual Q smoke alarm device의 성능은 과연 어떨지 궁금합니다.


- 10년간 동작을 보증하는 배터리로 연간 배터리 교체가 필요 없습니다.

- 환경 시험에서 적어도 10년의 입증된 수명

- 거짓 경보 감소 기준

1. 감지기내 이물 침투에 대한 보호대책.

2. 습기있는 실내 기후로 인한 감지기의 고장, 자연적인 부식 및 온도 변화, 전자파 영향에 대한 보호대책.

3. 향상된 전자 경보 장치 및 자체 진단 모니터링,

4. 감지기의 하우징 및 구성 요소 안정성이 향상.

- 10초마다 현재의 오염 수준에 대한 감지 감도를 조정.

- 모든  화재 감지 구성 요소는 10 초마다 자동으로 정상기능을 유지하는지 확인.

- 최소한의 오 탐지율로 10년 이상 안정적인 작동.

- 각 감지기 기능에 대해 개별적으로 테스트후 출하.

- 열 측정에 의한 화재유형의 신속한 감지.

저는 이런 품질의 화재감지기를 추천드립니다.


네스트 제품과 비교시 Gira는 원형으로 표면에 광택이 있으며 크기는 조금 작습니다.

디자인은 미니멀 디자인에 의해 군더더기가 없이 간결하며 중앙에 테스트 버튼 하나만 있습니다.

테스트 버튼 주위에는 LED 링이 있어 화재발생시 붉은색으로 빛납니다.

측면을 보면 네스트 보다 높고, 타공 스텐레스로 둘레가 덛혀 있습니다.

하우징의 재질은 불에 타지 않습니다.

만듬새는 독일제품답게 정교합니다. 

단차없이 정확하게 조립이 되었음을 바로 알수 있으며, 만지면 아주 딱딱합니다.

바닥에 떨어져 충격을 받더라도 전혀 이상 없을것처럼 굉장히 단단합니다.

뒷면 커버를 분해한 모습입니다.

선명한 Q 와 CE 마크가 보입니다.


뒷면 커버에  "ㄱ" 자 형태의 커넥터가 있는데 이것을 이용하여 다른 감지기와 네트웍을 구축합니다.

즉, 어느 한 감지기에서 경보가 울리면 네트웍 연결된 다른 감지기도 동시에 경보를 울립니다.


뒷면 커버를 본체의 홈에 맞춰 돌려서 조립하면 "ㄱ" 자 형태의 커넥터가 사진의 신호 출력핀과 단단히 결합이 되며 커버는 본체와 체결됩니다.

감지기와 결합할수 있는 모듈입니다.

KNX 모듈,릴레이 모듈,RF 모듈 3가지가 있습니다.

사진의 모듈은 릴레이 모듈이고 Vds 인증 제품입니다.

2채널 출력이며 각각 화재 알람,배터리 부족 알람을 출력합니다.

결선 단자는 KNX 표준접속 단자입니다. (아래 사진 참고)



위 사진과 같이 결선하면 알람 발생시 각 신호가 출력이 됩니다.

그럼,위의 신호를 받아들일수 있는 2채널 인풋 단자가 존재하는 디바이스가 있어야 합니다.


fibaro universal binary sensor란 제품이 있습니다.

개인적으로 Fibaro RGBW 컨트롤러와 universal binary sensor를 가장 애용하는데 이 두제품은 Fibaro 유저들에게 있어서 축복과 같습니다.

universal binary sensor는  이진출력이 되는 어떠한 디바이스라도 모두 Z-Wave 시스템에 붙혀버릴수 있습니다.

즉,이진출력이 되는 모든 제품은 Native Z-WAVE 제품으로 만들어 Fibaro 시스템에서 제어가 가능하다는 뜻입니다.

그러므로,사용용도는 무궁무진하며,Fibaro 시스템의 무한한 확장성과 가능성을 구현한 디바이스입니다.

스마트씽즈에도 잘 붙습니다.

4개의 온도센서를 붙일수 있고, 2채널 입력과 각 입력에 대응되는 2채널 출력이 있습니다.

검지 한마디 크기입니다.

온도센서 4개를 붙힌 모습입니다.

universal binary sensor는 기본적으로 2채널 입력제품이며 2채널 출력은 각 입력에 종속이 된 제품입니다.

무슨의미냐 하면 Input은 Fibaro 시스템에서 임의로 제어가 가능하지만 Output은 제어가 되지 않으며 Input 신호가 들어오면 무조건 신호를 출력합니다.

온도센서 4개 입력,2채널 Input ,2채널 Output 을 가진 universal binary sensor는 단돈 3만원입니다.

Fibaro Homecenter에서 universal binary sensor에 대한 정보를 보면 위와 같습니다.

온도센서와 각 채널에 대한 정보가 있습니다.

universal binary sensor의 1번 입력은 연기감지기 , 2번 입력은 배터리 경고 알람으로 셋팅합니다.

Gira 연기감지기가 각각 화재 경보,배터리 경고 신호를 출력하므로 1:1로 유선 연결합니다.

그러면,이렇게 Gira 연기감지기가 Native Z-Wave 디바이스가 됩니다.


그리고,여기서 연기감지기의 네트웍을 구성합니다.

연기감지기의 네트웍 구성방법은 정말 중요하며,화재 발생시 빠른 대처를 위해 꼭 필요합니다.

크게 다음의 3가지 네트웍 구성방법이 있습니다.


위의 구성은 Gira 연기감지기의 커넥터를 집의 각 장소에 설치한 연기감지기와 유선으로 구성하는 방식입니다.

이런식의 네트웍 구성방법은 가장 간단하며,어느 한 곳에서 화재가 감지되면 연결된 모든 감지기가 경보음을 울립니다.

단점은 화재가 어느 장소에서 발생한지 알수가 없는 네트웍 구성방법입니다.


위의 네트웍 구성방법은 집에 설치된 각각의 연기감지기마다 Z-Wave 시스템에 통합해 각기 제어를 하는 방식입니다.

이렇게 구성하면 화재가 발생한 장소를 정확히 파악가능하며 스마트홈 시스템과 완벽히 연동가능합니다.

단점은 비용이 높아집니다.


위의 네트웍 구성방법은 모든 연기감지기를 유선연결하고 마지막 감지기에 릴레이 모듈을 설치해 Z-Wave 시스템과 통합하는 방법입니다.

처음의 유선 네트웍 방식과 동일하지만 다른점은 스마트 홈 시스템과 연동 된다는 것입니다.

단점은 화재가 발생한 장소를 알수 없습니다.

장점은 비용이 저렴합니다.

크게 3가지로 연기감지기 네트웍 구성방법을 올렸습니다.

각자 본인에게 맞는 구성방식을 적용하면 됩니다.


자! 이제 연기감지기를 Fibaro 시스템과 어떤식으로 운영할건지의 방법만 남았습니다.

일반적으로 화재가 발생했을때 자동화는 webcore나 장면기능을 이용해 화재 발생시 Hue의 조명을 붉은색으로 깜박이게 하며 연기가 빠져나가게 환기팬이 가동되며 알람디바이스가 울리게 소프트웨어로 설정합니다.

이게 일반적인 스마트홈에서의 화재발생시 소프트웨어적인 셋팅입니다.

저는 소프트웨어에 의존하는 자동화는 불안하다고 생각합니다.

허브나 네트웍 에러,소프트웨어의 오류로 인해 자동화가 되지 않을 가능성이 있기 때문입니다.

꼭 필요할때 되지 않으면 무용지물입니다.

더욱이 화재가 발생했다면 네트웍이 안될 가능성이 높으며,허브의 손상 가능성도 높습니다.


저는 최대한 하드웨어적으로 자동화를 구현후 특별한 시나리오나 알고리즘이 필요할때만 소프트웨어로 자동화를 구축합니다.

여기서,제일 처음으로 돌아가 KNX는 각 디바이스가 유선으로 연동된다고 하였습니다.

Fibaro 역시 유선연동이 가능하다고 했으며 Din Rack에 모든 디바이스를 설치함이 좋다고 했습니다.

그럼,Fibaro 디바이스를 다음과 같이 하드웨어적으로 자동화를 구현하면 어떨까요!


화재발생시 대응할 자동화 시나리오는 다음과 같습니다.

경보가 발생하면  현관문은 Open되며, 환기팬 ON, 싸이렌 효과의 조명 ON, 블라인드를 ON해서 이웃이나 외부에 있는 사람에게 화재가 발생했음을 알리는 시나리오입니다.

위의 사진처럼 Fibaro 디바이스끼리 유선연결을 합니다.

그럼, 화재 발생 경보가 울리자마자 유선으로 연결된 각 디바이스가 동시에 동작을 합니다.



실제는 Fibaro 디바이스를 이렇게 유선으로 연결합니다.

위와 같이 구성하면 KNX시스템과 동일하게 지극히 안정적으로 스마트홈 운영이 될수 있습니다.

이렇게,하드웨어적으로 자동화를 하기 위해서 반드시 Din 으로 구성하는겁니다.

이해를 하셨죠!

저는 스마트홈의 구축은 처음부터 이렇게 하는게 맞다고 생각합니다.

이렇게 구성하면 z-wave 컨트롤러를 통하지 않으므로 자동화 반응속도가 실시간입니다.
z-wave 컨트롤러를 통하지 않으므로 컨트롤러에 부하를 주지도 않습니다.
정전이 되지 않는한 클라우드가 죽더라도,컨트롤러가 다운되더라도 상관없이 자동화가 됩니다.

이 구성이 제가 구현해본 가장 간결하고 안정성 높은 스마트홈 구성입니다.


여기서,좀 더 놀라운 기능을 알려드릴까요.

주택에서 쇼트가 발생하면 분전반의 누전스위치가 작동되어 사고를 미연에 방지합니다.

그냥,일반적인 전기 오류에 의한 조치이죠.

위와 같이 구성을 하면 전기가 잘못되었을때 분전반의 누전스위치가 작동하는것이 아니라,오류가 발생한 스위치나 콘센트에 연결된 Fibaro의 제품이 전기오류에 대한 분석을 해서 알려줍니다.

과전류,과전압,서지 오류, 과열, 전압 드랍,과부하,심지어 전구가 이상이 생긴것 까지 fibaro 제품 자체에서 전기적인 오류별로 검출이 됩니다.

그리고,fibaro 제품 선에서 전원을 자동차단합니다. 

분전반 누전스위치까지 갈 것도 없습니다.

누전이나,가전기기의 과열 같은 것에서 미리 사고를 막습니다.

화재 위험을 미연에 방지하는 것이죠.

스마트홈의 기초인 전기의 관리에서부터 fibaro는 다릅니다.

제가,fibaro를 극찬하는 이유가 이런것입니다. 

안전성,신뢰성,정확성 때문에도 좋아하지만,Fibaro라는 회사의 집에 대한 철학이 제품으로 구현되었기에 신뢰를 합니다.
화재의 대비를 연기감지기에 의존하는 것이 아니라 각 제품들이 아예 전기적인 오류에 의한 화재가 일어나지 않게 합니다.
이런것이 진정한 스마트 홈이 아닐까요!


저렴하고,알차게 스마트홈을 구성하는것도 올바른 방법입니다.
그러나 그런제품들이 안전에 대해 이런 대비까지 가능한지는 모르겠습니다.

대부분의 사람들은 눈에 보이는 자동화나 호환성,저렴한 비용,소프트웨어적인 자동화를 중요하게 생각하는데,,

저는 눈에 보이지 않는 부분,미처 생각지도 못했지만 주택에서 가장 중요한 부분까지 스마트함을 추구합니다.

주택에 자연스럽게 녹아들고 기초를 튼튼하게 구축하는것이 진정한 스마트 홈이라고 생각합니다.

스마트홈을 만들겠다고 스위치에 중성선만 뽑으면 다 되는게 아닙니다.

스마트 홈 구축도 건축 시공과정과 동일하다고 생각해야하며,건축과 조화를 이뤄 안정적으로 운영이 되어야 합니다.


만약,이렇게 Din으로 구성이 되지 못할 경우는 어떻게 해야 할까요?

Fibaro에는 Assosiation기능이 있습니다.

Assosiation기능으로 각 디바이스를 연동하면 됩니다.

Assosiation기능은 컨트롤러와 상관없이 디바이스들끼리 연동이 되므로 실시간으로 동작이 되며 안정적입니다.

이렇게 하드웨어적으로 자동화를 구성한후 소프트웨어로 좀 더 편리하게 다듬는것이 좋습니다.


자! 화재가 발생했다고 가정하고 실제로 어떻게 동작되는지 확인하겠습니다

저의 집에는 화재가 발생시 Gira 감지기 --> 싸이렌 조명 ON -->현관문 Open --> 열교환기 작동으로 하드웨어적으로 연결했습니다.


2층에 부착된 연기감지가에 손이 닿지 않아 배드민턴라켓으로 Gira 화재감지기를 테스트 작동시켰습니다.

영상에선 싸이렌 조명의 동작만 나오는데,실제는 1층의 현관문은 Open되며,열교환기가 작동이 됩니다.


이제,마지막으로 최종 결과물입니다.

이렇게 장황하게 여러장비와 개념들에 대해 설명하고 예시를 들었습니다.

그럼,어떻게 이런것들을 잘 조화시켜 스마트홈에서 멋지게 구현을 할까요!

저는 현재보다 더 발전된 스마트홈을 평소에 많이 상상합니다.

군더더기 없이 간결하면서 직관적인 운영이 가능한 시스템을 구축해서 바로 지금 현재에 구현하는 것입니다.

그리고,그 결과물은 다음과 같습니다.


이상 끝.

















NEST 온도조절기와 Air filter


며칠전 에어컨과 연동중인 NEST 온도조절기에 다음과 같은 화면이 나타났습니다.

가까이 다가가 보니

메세지를 표시하는 화면이 나오고 확인하니, 필터를 교체 또는 청소할 시간임을 알려줍니다.

그럼, 저희집 에어컨 필터가 어떤 상황인지 확인해보겠습니다.

먼지가 가득한 필터 상태입니다.

심각하네요.

필터를 분리해 물로 세척후 말리고 재조립후,필터 청소 알림셋팅을 Reset합니다.

Setting --> REMINDERS Filter --> Reset -->This Month 설정해줍니다.

공기냉난방기나 전열교환기 사용시간에 비례해 에어 필터를 교체할 시점을 알려주는 기능입니다.

소소하지만 꽤 요긴한 기능입니다.

유럽향을 사용하시는 사용자나 보일러와 연동해서 사용하는 사용자들은 보실수 없는 기능이며,에어컨이나 전열교환기와 연동할때만 사용할수 있는 기능입니다.

에어컨이나 전열교환기를 동시에 연동해 사용할때는 많이 사용된 기기 기준으로 필터 교체 알람이 나타납니다. 

에코비에도 해당기능이 존재합니다.


샘시스템에서의 NEST 온도조절기 각방제어 설치사례


이번에 올리는 NEST 온도조절기 설치사례는 샘시스템에서의 NEST 각방제어 설치사례입니다.

샘시스템 분배기는 일반적인 난방분배기의 단순한 온수분배 기능보다 더 진보된 미세 유량제어가 가능한 분배기입니다.
단순히 밸브를 닫고 열어서 유량을 제어하는 것이 아니라 디테일하게 온수제어가 가능하므로 에너지 절약에도 무척 도움이 되는 제품입니다.
또한 컴팩트한 구조로 되어 있으며 밸브바디의 규격이 M30 X 1.5 라서 유럽에서 출시된 대부분의 스마트 밸브를 적용할수도 있습니다.
난방을 스마트하게 구축하는 환경에서는 샘시스템은 호환성과 성능이 무척 훌륭한 제품이기에 개인적으로도 친근한 분배기입니다.
일반 난방분배기와 비교해 고가의 분배기이지만 그만큼 좋은 제품이므로 적극 추천합니다.

이번에 설치한 곳의 환경은 중앙난방 방식이며 난방Zone은 5군데, 밸브구동기는 7개로 구성이 되어 있습니다.
신축주택이 아니므로 NEST 온도조절기를 위해 전기 배선을 새로 할수 없는 환경이므로 기존 온도조절기 배선은 NEST 구동 전원으로 이용하고 밸브의 연동은 무선을 적용할수 밖에 없는 환경이어서 유럽향 NEST 온도조절기로 설치하기로 건축주님과 협의후 결정했습니다.

정상적으로는 NEST와 밸브 구동기는 1:1 매칭이 되어야 합니다.
하지만,이번 현장은 NEST 1대에 밸브구동기 2대를 병렬 연결해야 하는 ZONE이 두군데가 있습니다.


밸브구동기는 전선이 3P 또는 2P로 구성되어 있습니다.

하니웰 구동기 같은 경우는 3P로 구성되어 있으므로 결선이 간단하지만 이번의 경우는 2P로 된 구동기이므로 정확한 결선을 하기 위해선 복잡해집니다.

더구나,밸브구동기를 병렬로 두개나 연결해야 하는 경우도 있기에 작업에 난이도가 있는 편입니다.


이번 현장은 실수를 하지 않기 위해 여러번 현장에 가서 사전에 충분히 검토를 했습니다.

기존에 부착된 샘시스템 밸브를 떼어와 하나하나 테스트를 하고 NEST 온도조절기와 정상작동이 됨을 건축주에게 확인해 드린후 작업을 하였습니다.

기존의 구동기는 오래되었기도 하고 전원사양이 맞지 않아 동일한 제조사의 220V 구동기로 전량 교체해 적용했습니다.

본 현장의 각방제어 난방은 다음과 같습니다.


NEST 온도조절기는 돋보이는 인테리어 아이템이기도 하지만,인테리어에 자연스레 녹아드는 아이템이기도 해야 합니다.

이번 현장은 모든 스위치와 콘센트가 유렵 규격의 제품이 적용되었습니다.

벽마감,인테리어 분위기,벽에 부착된 아이템과 잘어울리게 NEST를 설치하는 것은 무엇보다 중요합니다.

NEST 온도조절기를 설치할때도 건축주님께서 이런부분에 대해 많은 신경을 쓰셨습니다.


샘 시스템에 NEST 온도조절기를 적용하면서 인테리어적으로도 깔끔하게 마무리된 현장입니다.

설치에 도움을 주신 건축주님께 감사드립니다.


  • NEST 설치를 의뢰하시거나 협업을 원하시는 인테리어 업체는 다음의 메일로 연락주시면 됩니다.

necros@mac.com





Ecobee4 와 NEST 온도조절기 통합 설치 사례


이번에 소개해 드릴 곳은 작년에 작업했던 곳으로 Ecobee4와 NEST 온도조절기가 통합 설치된 곳입니다.
건축주 가족은 미국에서 생활하시고,귀국해 대구에 전원 주택을 지어 사시는 젊은 건축주입니다.
스마트 홈에 관심이 많으시고,설계 단계에서 국제 전화로 저에게 연락이 와 NEST 온도조절기 설치 의뢰를 하셨습니다.

본 현장의 건축가는 "혼신지 집" 으로 유명하신 김** 건축가가 설계한 작품 주택이며,한적한 전원에 소박하게 지어진 주택입니다.

<혼신지 집>

건축주와 여러번 국제 전화와 채팅으로 의견 교환하면서 설계에서부터 Ecobee 와 NEST 온도조절기 설치를 위한 설비, 배관 ,냉난방기 선정을 했으며 시공사는 저와 패시브 기반 스마트 하우스 시공을 많이 한 대구의 하우스탑디앤씨 입니다.

이번 현장에선 냉난방기는 시스템에어컨 3대 , 난방기는 경동 기름보일러로 난방을 하며, 공기난방과 바닥난방의 조합으로 난방을 합니다.
시스템 에어컨에 NEST 온도조절기와 연동해 냉난방을 담당하며,
기름보일러에는 저의 추천으로 Ecobee4를 적용키로 했습니다.

Ecobee4는  알렉사가 내장되었습니다.
개인적으로 NEST 보다 Ecobee 같은 일목요연한 냉난방 분석리포터를 선호하기에 건축주에게도 추천드렸고,Ecobee4가 출시 되자 마자 건축주가 구입해 본 현장에 적용하였습니다.
아마,국내 최초로 Ecobee4를 적용한 현장이 아닐까 생각합니다.

본 현장에서는 다음과 같은 구성으로 냉난방 시스템을 구축했습니다.

공기난방과 바닥난방이 혼용된 주택에서 겨울철 난방 운영에 대한 효율적은 방법은 무었일까요?

요즘 지어지는 집들은 단열을 신경써서 시공하므로 내부의 열을 많이 빼앗기지 않습니다.

그렇기에 겨울에 실내온도는 적당한 온도인데 바닥이 차가운 경우가 대부분입니다.

건축 시공기술이 발전하고 창호의 품질이 높아진 지금 예전처럼 웃풍이 심한 집은 찾아보기 힘듭니다.

만약,태양광 같은 신재생 에너지가 시공된 주택이라면 다음과 같은 난방 운영 방법이 가장 경제적인 방법이라고 할수 있습니다.

저의 집도 공기난방과 바닥난방이 혼용된 저에너지 주택이며,아래의 난방 운영 방법을 적용합니다.


보일러의 난방 온수 온도는 50도 정도의 저온수로 셋팅하고,바닥의 냉기만 없앨 정도로 난방을 합니다.

이를 저온 바닥난방이라고 하며, 실내가 오버히팅이 되지 않는 난방 방법입니다.

그리고,태양광으로 발전된 전기를 이용하여 시스템 에어컨으로 공기난방을 간헐적으로 합니다.

복사난방은 제일 쾌적한 난방 방식지만 실내로 열이 전달되기까지 시간이 많이 걸립니다.

그에 반해, 공기난방은 난방 즉시 열이 전달됩니다. 

그리고, 난방시 공기가 순환된다는 장점도 있으며,창문의 결로를 줄이는 데도 효과가 있습니다.

그렇기에,기상시간에 맞춰 난방스케쥴을 공기난방으로 설정하면 실내온도를 빠르게 적정온도로 컨트롤하기가 용이합니다.


  • NEST 설치를 의뢰하시거나 협업을 원하시는 인테리어 업체는 다음의 메일로 연락주시면 됩니다.

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냉난방 각방제어를 위한 NEST 온도조절기 설치 사례


이번에 소개해드리는 현장은 수지의 전원주택 단지입니다.

작년 설계 단계에서부터 NEST 온도조절기 적용을 위해 준비를 했었고 얼마전 완공된 주택입니다.

건축주님은 젊고 꼼꼼한 성격의 스마트 홈에 관심이 많으신 분이고,NEST 온도조절기 설치과정에서 저와 스마트 홈에 대한 많은 얘기를 나누었습니다.

보내주신 설계도면을 토대로 NEST 온도조절기 만으로 본 주택의 각방 냉난방 제어를 위한 컨설팅을 해드렸습니다.

냉난방기 선정, 보일러 분배기 구성, 배선 , 설비에 관련된 부분에 대해 초기 단계부터 하나하나 검토를 했던 현장입니다.

시공사에서도 적극 협조해주셔서 제가 컨설팅 해드린 대로 설비 작업이 잘 되었습니다.

또한,건축주님이 공사 틈틈히 현장을 확인해 주신 덕분에 배선,설비등이 거의 완벽히 준비된 현장이었습니다.

대개의 경우 NEST 설치를 할때 확인해보면 배선이 누락이 되었던지,설비나 밸브 작업이 누락이 된 경우가 흔히 발생하는데,이번 현장은 한곳도 미흡한 곳이 없었습니다.

     


4층의 주택이며 냉난방 구역은 5 Zone으로 나눴으며 각 Zone은 AV룸, LDK, 침실, 게스트 룸, 서재입니다.

5 Zone의 냉방은 LG 천정형 에어컨과 연동하며 난방은 경동 보일러와 연동합니다.

NEST 단 1대로 냉난,난방 모두를 연동하기 위해선 중요하게 고려할 부분이 있습니다.

NEST 는 AC24V 입력이 필요하며, 분배기 밸브 제어를 위해선 AC 220V, 보일러 제어를 위해선 DC12V 또는 무전압이 필요합니다.

냉방을 위해선  DC 12V 입력이 필요하므로 배선이 잘못되면 NEST 온도조절기가 오동작이나 고장이 발생합니다.

이번 현장에서 저의 실수로 인해 NEST 와 에어컨 연동을 할때 제가 만든 에어컨 보드가 쇼트가 나기도 했습니다.

냉난방 동시 제어를 위해선 배선을 두번,세번 확인하는 작업이 반드시 필요합니다.


4층이나 되며,냉난방 구역이 많이 나눠진 현장은 편난방이 발생하지 않기 위해 분배기의 구성도 중요합니다.

본 현장은 분배기 구성 또한 이런 점을 고려하여 구성하였고,밸브의 갯수또한 최적화 했습니다.

NEST 는 밸브와 1:1 통신을 해야하므로 이런 점을 고려해서 분배기 구성을 해야 합니다.

전체 난방일땐 상관없지만 각방 제어를 할때는 동파방지 배관은 필수입니다.

이번 현장의 냉난방기 구성은 다음과 같습니다.

본 현장에선 이제껏 제가 전혀 경험하지 못했던 오류 현상이 발견되었습니다.

각방 제어로 난방 상황일때 발생하는 오류였는데,NEST 온도조절기와 새로운 모델의 보일러와 통신 방식으로 인해 발생한 문제였습니다.

처음 겪었던 문제라 며칠동안 많이 고민을 했었는데, 난방시스템 기술자의 도움으로 문제가 발생된 원인에 대해 정확히 파악을 했고,적합한 조치를 취해 정상적으로 각방난방 제어를 할수 있었습니다.

문제 해결중에 새롭게 출시되는 보일러 난방 방식에 대한 새로운 사실을 알게 되었고 소중한 정보를 얻기도 했습니다.

이제 정상적인 난방을 위해선 기존에 알려졌던 NEST와 보일러 연결 방법을 완전히 바꿔야 할 것 같습니다. 

미국향 NEST는 타 점점을 이용해야 하고,유럽향 NEST는 온수모드를 사용해서 연결을 해야 할것 같습니다.


NEST 온도조절기 설치에 많은 도움을 주신 건축주님께 감사드립니다.

   

    

 

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특별한 NEST 온도조절기 설치사례



인테리어 업체와 협업으로 설치한 사례입니다.
인테리어 컨셉에 맞추어 설치 위치, 스위치와의 조화, 냉난방기의 적용방식까지 하나하나 확인해가며 진행한 현장입니다.
두 달간 공들여 인테리어 공사를 한 현장입니다.
인테리어 업체와 NEST 설치에 관련된 미팅을 하면서 인테리어와의 조화에 관해 많은 신경을 쓰기도 했습니다.

     

LDK[각주:1]가 넓은 현장이어서 시스템 에어컨 3대가 설치되며 바닥 난방배관은 거실과 주방 2 zone으로 구성이 되었습니다.

미니멀리즘 인테리어에 맞게 벽에는 단 1 대의 NEST만 설치해 에어컨 3대와 거실,주방의 난방을 모두 제어해야하는 조건이었습니다.

이런 조건에서 NEST를 설치 해본적은 없었지만...

현재 제주에서 공사중인 갤러리에 더 어려운 조건의 냉난방 환경에 대해 검토를 했기에 이번 기회를 빌어 적용 해보기로 했습니다.

나머지 3개의 방은 다음과 같은 환경으로 셋팅하여 냉난방 모두 각방제어를 하기로 했습니다.

이번 현장과 같이 LDK가 넓고 3개의 방이 있는 경우의 냉난방은 다음과 같이 구성이 됩니다.

NEST 온도조절기 설치 시점은 모든 인테리어가 끝나고 인터넷 서비스가 설치된 후 입니다.

인테리어 업체에서 제가 알려드린데로 배선과 전기작업을 꼼꼼히 해주셔서 설치에 별다른 어려움없이 무난히 설치했습니다. 

     

     

스위치는 JUNG으로 설치되었고 스위치와 NEST정확히 중앙에 일치하게 설치해 하나의 제품처럼 보이게 설치했습니다.

그리고 마지막으로 NEST 1 대로 3대의 에어컨을 제어하는 영상입니다.



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  1. Living Dining Kitchen [본문으로]

Johnson Controls GLAS Smart thermostat


빌딩자동화로 유명한 Jonson Controls에서 출시한 Cortana를 기반으로 하는 스마트 온도조절기입니다.
GLAS는 Cortana와 Windows 10 IOT Core를 탑재한 최초의 스마트 온도조절기입니다.
시장에 출시된 수 많은 스마트 온도조절기들은 이제 기능상으로는 거의 동일하며 디자인,편의성,호환성 같은 취향에 따라 구입해 사용하는 추세입니다.

Jonson Controls은 NEST와 Ecobee로 대표되는 스마트 온도조절기 시장에 가장 늦게 뛰어 들었습니다.
그동안,여러 종류의 스마트 온도조절기를 사용했었는데 모두 다 거의 비슷한 기능을 제공하기 때문에 새로울 것이 없었습니다.

작년에 GLAS가 출시되었을때 디자인에서 부터 신선한 느낌을 받았습니다.
가장 최근에 출시된 만큼 기존의 온도조절기에 비해 차별화되는 특징,세련된 인터페이스,AI 알고리즘에 대해서 많은 기대를 했습니다.
반투명한 OLED 터치스크린이 전면에 있어 실내 온도 제어와 공기질 제어를 위한 각종 정보들이 나타나 이를 기반으로 제어하는 방식으로 예상됩니다.

GLAS와 타 스마트 온도조절기와 차별화 되는 기능이 tVOC & eCO2 Air Quality sensors 부분입니다.

개인적으로 제일 기대하는 부분이기도 한데 GLAS는 단순히 실내온도를 제어하는 것에 그치지 않고,쾌적한 실내공간을 유지하도록 냉난방 시스템과 환기,제습,가습을 통합제어한다는 것입니다.

여기에 관련된 센서의 스펙을 보면....

- Temperature ± 2°F 

- Humidity ± 3% RH 

- tVOC & eCO2 Air Quality sensors 

  • Indoor real-time air quality reporting including: 

  • Total volatile organic compounds (tVOC) 

  • Equivalent carbon dioxide (eCO2) 

  • Humidity 

 - Outdoor real-time air quality reporting including: 

  • Allergens, including tree pollen, grass pollen and ragweed pollen 

  • Ultra violet (UV) index 

  • Air Quality Index (AQI), including carbon monox ide, sulfur dioxide, nitrogen dioxide and ozone 

- Proximity (near-field): 3 ft. detection 

- Occupancy (far-field): 15 ft. detection 

- Microphone: Dual array, Cortana support

- Speaker: Audio feedback, Cortana support 

- Ambient Light Sensor: Screen auto dimming


실내공기질을 측정하는 센서가 내장되어 있으며 Foobot과 같은 방식으로 동작하는 것 같습니다.

실시간으로 측정및 보고된 실내공기질의 오염정도에 따라 환기시스템을 제어할수 있는 것 같습니다.

온도뿐만 아니라 실내의 습도, 총 휘발성 유기 화합물 (tVOC) 및 이에 대응하는 이산화탄소 (eCO2 )값을 보고합니다.

대기질의 여러 항목을 측정하고 그에 맞게 실내환경을 제어함으로써 거주자가 편안함을 유지할수 있도록 합니다.

이는, 냉난방기와 공조기를 GLAS에서 통합제어함으로써 가능합니다.

netatmo 나 foobot 센서를 별도로 구입하지 않아도 될것 같습니다.

외부의 공기질도 실시간으로 보고하는 기능이 있습니다.

알레르기 유발인자(꽃가루,곰팡이 포함)  , 자외선 지수  , 대기질 지수(AQI), 일산화탄소 , 아황산 가스, 이산화 질소 및 오존같은 외부 공기질 값을 토대로  실내 스마트 환기 제어가 가능한것 같습니다.


GLAS는 세가지 모드가 있습니다. 

Home, Away, Sleeping
NEST와는 다르게 Sleeping 모드가 추가되었습니다.
사용자가 각 모드에서 선호하는 온도를 설정하면 GLAS는 집의 상태를 감지하여 에너지를 절약하고 수면시간에는 적절히 온도를 낮춰 에너지 소비를 조절하는 기능입니다.

GLAS는 Johnson Controls의 독창적인 온도 제어 알고리즘에 대한 노하우를 적용하여 편안하고 쾌적한 실내환경을 유지하도록 설계되었습니다. 

GLAS는 연중 무휴 장비 가동 시간을 리포팅하고, 사용자의 에너지 절약에 관한 7 일간의 에너지 보고서를 제공합니다. 

사용자는 취향에 따라 7일간의 냉난방 일정을 계획할수 있습니다. 

사용자 편의 설정에는 사전 예열 / 냉각 및 온도 및 공기 품질에 따른 환기 제어가 가능합니다.

GLAS는 Microsoft의 AI 비서인 Cortana를 통해  간단한 대화를 할 수 있습니다. 

사용자는 간단한 음성 제어로 실내공간의 환경을 쉽게 조정할 수도 있으며,화면을 터치하여 온도를 변경하거나 실내 및 실외 공기의 상태를 모니터링하거나 에너지 절약을 추적하거나 다른 기능을 수행 할 수 있습니다.

GLAS는 대부분의 가스, 전기, 기름, 복사 및 에어컨 시스템을 포함하여  24V AC 표준 냉난방시스템을 지원합니다. 

2단계 냉난방을 지원하며 가습기, 제습기, HRV, ERV, FAN 을 제어하는 ​​보조 출력이 있습니다.


저 개인적으로 GLAS에 대해 많은 기대를 하고 있습니다. 

냉난방,환기,가습,제습기능을 가진 복수의 설비를 단일 시스템처럼 구축해 통합제어하는 것은 정말 어렵습니다.

통합제어가 가능하게 구성했더라도 계절에 따른 운영방법은 전문적인 노하우가 필요합니다.

제가 개발한 보드는 표준 24V AC 냉난방,환기 신호를 인식하므로 GLAS를 국내 주택의 설비 환경에 적용하는것은 문제 없습니다.

만약,기회가 된다면 GLAS는 국내환경에 적용해 꼭 사용해 보고 싶습니다.


조금씩,스마트 장비들이 늘어나다 보니 네트웍이 점점 더 느려집니다.

Z-wave 장비들이야 Wifi와 대역이 다르니 상관없지만 wifi로 접속하는 기기들이 하나둘 늘어나다 보니 어떨땐 많이 답답함을 느낍니다.


아파트와 달리 주택은 보통 2~3층으로 구성되어 있고 공간의 다양성 때문에 무선 네트웍 구축에서 고려해야 할 것이 많은것 같습니다.


예전에는 wifi에 접속되는 장비라야 PC,스마트폰,태블릿PC가 고작이었지만,현재는 wifi로 접속하는 가전기기,스마트 장비들이 너무나 많기 때문에 원할한 실내 Wifi 환경이 중요한것 같습니다.


기본적으로 저희집엔  제 Macbook Air 와 Mac mini ,큰아들 게임전용PC 와 작은아들 노트북,NAS, KT 기가지니는 무선이 아닌 기가허브에 물려져 있습니다.


 저희집의 구조는 다음과 같고,몇달전까지 저희집의  네트웍 구성은 다음과 같았습니다.



<2동의 건물로 구성되어 있고, 왼쪽으로 사무공간이 분리되어 있습니다.손으로 그릴려니 힘드네요>


기가허브에 1층 거실의 에어포트 타임캡슐을 메인(네트웍 이름: MoNo House) 으로 해서 무선랜 확장으로 2층의 타임캡슐,1층의 아이들방 타임캡슐을 연결했었습니다.


1층 메인 타임캡슐에 연결된 장비는 Fibaro HC2, Zipatile ,Apple TV4k, Arlo 외 nest,Netatmo,Hue,Tv.... 그외 제품들이 접속되어 있고,

아이들방 타임캡슐엔 Vera Secure , Plume Wifi mesh외 wifi 장비가 접속되어 있습니다.

Plume 은 왼쪽의 사무실에 wifi 신호를 원할히 전달키 위해 구입했었는데,성능에 아주 만족합니다. 

2층의 타임갭슐엔 Homey, Apple TV와 각종 wifi 장비들이 접속되어 있습니다. 


이렇게 구성할시엔 어디서나 동일네트웍으로 접속하는 편리함은 있지만 장비가 늘어날수로 급격하게 네트웍이 느려지는 단점이 있어 몇달전 네트웍 구성을 변경했습니다.

2층과 아이들방의 타임캡슐을 기가허브에 바로 연결하고 각자 독립된 네트웍 환경으로 구성했습니다.

그에 따라 각자 공간의 네트웍은 

 1층 MoNo House 1F

2층 MoNo House 2F

아이들방 MoNo House - NEW

사무실 MoNo House

로 분리되었으며 wifi 비번은 모두 동일하게 구성했습니다.


공간을 이동할때마다 wifi가 새로 잡히는 불편함은 있지만 신호가 약해지면 자동으로 해당공간의 네트웍으로 접속이 되니 큰 불편함을 없습니다.

이렇게 구성후 각 공간의 네트웍 속도를 측정하니 만족할 만한 결과가 나왔습니다.



제일 밑에서 부터 1번째 입니다.

제일 밑의 측정데이터가 1층 MoNo House 1F

그위가 2층 MoNo House 2F

3번째는 아이들방 MoNo House -NEW

4번째는 Vera Secure 컨트롤러의 무선 속도입니다. 베라 제품은 무선 컨트롤러 겸용입니다.

제일 위 5번째는 사무실의 plume wifi mesh속도입니다.


보시면 plume의 속도가 제일 낮게 나오는데 저 당시에는 느리게 측정이 된것 같습니다.

최근의 히스토리를 확인해 보면


보시는 것처럼 꽤 만족할 만한 속도가 나옵니다.

 


Plume Wifi Mesh Adapter로 인해 Wifi의 영역이 꽤 넓어졌습니다.

추후에 Plume Wifi Mesh Adapter 대한 리뷰도 올려보겠습니다.


혹시 더 좋은 네트웍 구성 추천해주시면 감사하겠습니다.















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01

PixelHaus

오래전에 설치 지원했던 곳인데 기억에 남아서 Blog에 올립니다.

Composite Panel을 주재료로 누구나 쉽게 집을 지을수 있는 Concept의 Model House입니다.

현장에는 일반 주택과는 다른 난방설비가 설치되었습니다.

일반적인 난방설비인 가스(기름)보일러 대신 전기보일러가 적용되었으며,난방배관 없이 열전도율이 높은 금속파이프를 난방배관으로 사용했습니다.

Controller가 따로 없는 소형 보일러여서 NEST Thermostat과의 연동에 애로가 많았습니다.

접점이 따로 없고 게다가 전압은 380V였습니다.

NEST Themostat의 정상 동작을 위해서는 보일러 자체의 온도센서값은 무시되어야 합니다.

그렇지 않으면 NEST Thermostat의 동작과는 상관없이 난방이 되어버립니다.

어렵게 작업을 했지만 interior와 잘 어울렸습니다.

설치에 도움을 주신 회사 관계자분들에게 늦었지만 감사드립니다.

* 사진은 회사 Facebook에서 가져왔습니다.



  

  

  

  












오토메이션 시스템에서 사용되는 기술은 여러가지가 있지만 기본 구성 및 각각의 요소는 유사합니다.

대부분의 시스템에는 중앙 컨트롤러, 상황을 (모션, 문 열림, 온도 등) 알려주는 센서와 기능을 수행하는 디바이스 (조명, 난방 또는 가전 제품 켜기)가 있습니다. 

이번 글의 목적은 홈 오토메이션 구성 요소의 기능과 작동 원리를 이해하는 데 도움을 주기 위한 것입니다

◆ ◆ ◆ ◆ ◆

홈 오토메이션에 적용가능한 기술들


홈 오토메이션을 시작하기 위한 첫 번째 단계는 여러 기술들중 본인에게 가장 적합한 기술을 선택하는 것입니다.

크게 범용적인 기술과 특정 제조업체 또는 '브랜드'만의 기술 이렇게 두 가지 카테고리가 있습니다. 
    - 범용 기술

 일반적인 범용 기술로는 Z-Wave , LightwaveRF , KNX , 및 Zigbee 등이 있습니다.
- 브랜드별 특정 기술
브랜드 특정 기술은 일반적으로 개발한 제조업체에서만 사용할 수 있으며 특정한 작업에 최적화된 기능에 초점을 맞추고 있습니다. 이러한 시스템은 설치 및 사용이 매우 쉬운 경향이 있지만 다른 시스템과 작업 할 수있는 확장성이 제한적이거나 전혀 없다는 단점이 있습니다. 대표적인 브랜드에는 Philips Hue , Nest Thermostat , Netatmo , Wemo...등이 있습니다.
위 브랜드의 특정 기술을 범용 기술을 적용한 시스템과 함께 사용하면 단일 시스템처럼 통합된 기술의 장점을 모두 활용할 수 있습니다. 
◆ ◆ ◆ ◆ ◆

홈 오토메이션 시스템 구성장치

홈 오토메이션 시스템은 서로 유사한 구성 요소 (장비,장치라고도 함)를 사용하며,이를 통해 다양한 조치를 취하거나 집을 제어 할 수 있습니다. 각 장치 유형은 시스템 내에서 특정 목적을 가지고 있으며, 함께 사용하면 집을 제어하고 진행 상황을 지속적으로 알 수 있습니다.

  • 시스템 컨트롤러 (게이트웨이 / 허브)

허브 또는 게이트웨이라고도 하는 컨트롤러는 홈 오토메이션의 전체 시스템을 제어합니다. 이를 통해 장치를 추가 및 구성하고 시스템이 시간이나 동작을 기준으로 조명을 켜는 것과 같이 자동으로 작업을 수행 할 수있는 '흐름 / 장면 / 분위기'를 만들고 실행할 수 있습니다.
컨트롤러는 Wi-Fi 또는 이더넷 케이블을 사용하여 라우터에 연결되므로 Wi-Fi 라우터를 통해 스마트 폰, 태블릿 또는 컴퓨터에서 시스템을 제어 할 수 있으며 집과 멀리 떨어져있을 때도 원격 액세스 할 수 있습니다. 인터넷을 통해서. 해당 컨트롤러용 앱을 설치한 스마트폰 / 태블릿에서 시간,장소에 관계없이 집안의 모든것을 제어 할 수 있습니다.
또한 컨트롤러는 펌웨어 업데이트, 원격 액세스, 시간 확인 및 시스템을 공급 업체의 서버에 백업하기 위해 인터넷에 액세스해야 합니다.

  • 액추에이터 ( Actuators)
액추에이터는 조명, 냉난방 및 가전 제품을 제어하기 위해 사물을 물리적으로 서로 연동하게 만드는 장치입니다. 
다양한 유형의 액추에이터가 있으며, 대부분 여기에 나열되어 있습니다.
각종 스위치 - 전원 또는 스위치를 켜서 조명 또는 기기를 제어합니다 (켜기 또는 끄기).
조광기 - 부착 된 조명의 밝기를 조정하고 켜거나 끕니다.
전원 플러그 - 벽의 전원 소켓에 꽂으면 연결된 가전기기를 제어 할 수 있습니다.
릴레이 - 냉난방 회로에 연결되어 냉난방기의 무선 제어를 할 수 있습니다.
라디에이터 밸브 - 설정 온도에 따라 라디에이터로 뜨거운 물이 유입되는 것을 제어합니다.
롤러 셔터 - 전동 블라인드, 셔터,  커튼을 제어합니다.
사이렌 - 홈 오토메이션 시스템에 의해 트리거되면 경보 음이 울립니다.
도어록 - 집이나 건물 출입을 제어하고 모니터링 할 수 있습니다.

  • 센서
센서는 사람의 움직임이나 문 열림/닫힘, 빛, 온도, 습도 등과 같은 환경 조건의 특정 값을 감지하면 보고합니다. 
센서는 또한 자동으로 일을 수행하는 데 중요한 역할을 합니다.홈 오토메이션에서 센서의 정확한 동작은 아주 중요합니다.
모션센서 - PIR 센서를 사용하여 동작이 감지되면 시스템에 경고합니다.
도어/창 센서 - 도어 또는 창을 열었거나 닫은 시점을 감지합니다.
온습도 센서 -온습도를 모니터링합니다.
멀티 센서 - 하나의 장치 (모션, 조명, 온도, 습도 ...)에 여러 개의 센서가 있습니다.
온도조절기 - 프로그래밍된 설정 값과 비교하여 실내 온도에 따라 난방을 제어합니다.
누수감지 센서 - 물을 감지하여 주 컨트롤러에 경고합니다.
연기/화재감지 센서- 연기 또는 과도한 열이 감지되면 경보를 발령합니다.
에너지 측정 센서 - 개별 기기 또는 전체 집에서 소비되는 에너지를 모니터링합니다.