Rozhoduji se, jaký systém instalace mám použít

Pro získání objektivního názoru je důležité podrobné posouzení předností i nedostatků jednotlivých systémů. Potencionální uživatel si následně může vytvořit vlastní názor. K tomu je ovšem nutné předem se podrobněji seznámit s dosažitelnými parametry příslušného systému, včetně jeho schopnosti splnit všechny požadavky na úroveň komfortu, na rentabilitu provozu, na úroveň variability instalace, na možnosti dodatečných změn nebo doplňování novými funkcemi, v porovnání s náklady na jeho pořízení. Pokusme se naznačit alespoň některé otázky a následně i možné odpovědi, z nichž by mělo vyplynout, jaký typ systémové instalace použít.

Jaké otázky by si měl klást zájemce o zhotovení systémové instalace?

Systém pracuje s centrální řídicí jednotkou anebo je decentralizovaný, tedy s přístroji vybavenými aplikačními programy týkajícími se pouze jejich činností? Probíhá komunikace mezi účastníky instalace po metalickém vedení (po sběrnici) anebo je bezdrátová? Jsou nezbytné baterie pro správnou činnost bezdrátových prvků a jak často je nutné je měnit, resp. jak dlouho vydrží ve spolehlivém provozu? Je systém produktem jen jednoho výrobce, nebo vzájemně kompatibilní přístroje má ve svém sortimentu vyšší počet výrobců, což představuje možnost náhrady při nedostupnosti původních přístrojů spolehlivě pracujícími prvky od jiných výrobců? Bude systém plně provozuschopný i po dlouhé řadě let? Je možné kdykoli zajistit rozšiřování systému o nové funkce? Jak je to se vzdálenými přístupy a se zabezpečením před zásahy nepovolanými osobami? Je instalace svým vybavením schopna zajistit činnost prakticky jakéhokoli typu funkce? Jaká je životnost a poruchovost chytré instalace? Jaká je dostupnost servisu dané instalace? Co se stane při výpadku síťového napájení? Jaká je vlastní spotřeba systémové instalace? Jaká je záruka na systémovou instalaci?

Systém s centrální řídicí jednotkou

Výhodou může být na první pohled se jevící nižší cena. V rozsáhlejších instalacích je nutné využití i několika centrálních jednotek. Každý z těchto systémů je obvykle produktem vždy jen jednoho výrobce. Při výpadku centrální jednotky nefunguje celá instalace. Přístroje umístěné mimo rozváděč s centrální jednotkou, což se týká ponejvíce ovládacích prvků, je nutné připojovat hvězdicovitě, což znamená zvýšení nepřehlednosti instalace. Tomuto problému se ovšem v některých centralizovaných systémech lze vyhnout tím, že v rozvaděči je i rozhraní na jiný, decentralizovaný systém, na jejíž sběrnici jednoduše, vždy nejkratší cestou, jsou připojeny tyto vnější prvky. Zde se pak již jedná o kombinaci dvou různých systémových instalací, což může představovat velmi zajímavý kompromis při volbě systému.

Decentralizovaný systém

Již z uvedeného titulku vyplývá, že systém ke své činnosti nepotřebuje a také nemá žádnou centrální řídicí jednotku, což z něj činí stavebnicový systém s použitím vždy jen potřebných prvků pro splnění požadovaných úkolů. Při poruše jednoho z prvků systému nefungují pouze ty činnosti, které jsou svázány právě s tímto prvkem. V menších instalacích vybavených méně náročnými funkcemi se tento systém, z hlediska pořizovací ceny, jeví poněkud nákladnějším. Ovšem, při pozdějším doplňování o nové, předtím nepoužívané funkce, může vyniknout přednost, jíž je právě možnost kdykoli snadno, bez zbytečných přídavných nákladů, doplňovat jakékoli další prvky kompatibilní s tímto systémem.

Přenosové médium a nežádoucí přístupy

Nejspolehlivější přenos dat mezi jednotlivými prvky (účastníky) systémové instalace je po metalickém vedení, kde je spolehlivost správného přenosu prakticky 100 %. Zatímco při bezdrátové komunikaci může občas dojít k chybám v přenosu dat.
Dalším kritériem je možnost napadení instalace nežádoucí osobou (hackerem). Metalická vedení lze umístit takovým způsobem, aby bylo buďto zcela znemožněno anebo ve speciálních případech, kdy účastníci na sběrnici jsou ve veřejně přístupných místech, výrazně omezit jejich možné působení a plně zabránit průniku do ostatních částí instalace.
Bezdrátový přenos je výhodný především v případech potřeby rozšíření již hotové instalace o další funkce. Zde se však jedná obvykle o zcela nechráněný přenos dat – hacker tu může mít plné pole působnosti. Proto např. v systémových instalacích KNX se v těchto případech využívá kódovaného přenosu zpráv, který je v souladu s mezinárodními ISO normami a skutečně znemožňuje nežádoucí přístupy.
Často používané jsou také vzdálené přístupy prostřednictvím internetu. Zde je možné ochránit komunikaci využitím VPN připojení anebo opět kódovanými přenosy.

Napájení účastníků v bezdrátových částech systémových instalací

Pokud se jedná o akční členy, k nimž v každém případě musí existovat i silové přívody (příklad pro bezdrátově řízené žaluziové pohony je na obr. 1), napájení řídicí a komunikační části tohoto účastníka je odvozeno od tohoto silového napájení.
Ovládací a podobné prvky však musí být vybaveny vlastními zdroji. Tlačítkové ovladače bezdrátového systému EnOcean lze vybavit vestavěnými miniaturními piezoelektrickými nebo elektromagnetickými generátory – při stisku krátkodobě generovaný napěťový puls postačí k vybuzení RF vysílače a odeslání krátké adresné zprávy s významem ZAP nebo VYP. Ovšem nevýhodou těchto bezbateriových přístrojů je nemožnost obousměrné komunikace – nemůže např. znovu odeslat zprávu, která nebyla správně přijata. Na takovémto principu nemohou pracovat mnohé další přístroje, jakými jsou snímače pohybu, ovladače stmívačů apod. Proto se používají RF přístroje vybavené bateriemi – v některých případech mohou být doplněny i solárními články, zajišťujícími jejich trvalé dobíjení a tedy prakticky neomezenou životnost – viz příklad okenního kontaktu na obr. 2.
RF přístroje vybavené bateriemi jsou vybaveny kontrolními funkcemi sledování stavu baterie. Mohou tedy systému kdykoli předat údaj o aktuálním stavu baterie, automaticky pak odesílají signály o jejím kritickém stavu, kdy je již nutná její výměna. Životnost těchto baterií závisí na tom, jak často je daný prvek využíván. Pro snížení vlastní spotřeby bývá přístroj krátce po jeho použití uváděn do stavu spánku, u jiných je uváděn do činnosti v určitých časových intervalech. Potom baterie může spolehlivě fungovat i dlouhou řadu let.

Možnosti náhrady porouchaných prvků po dlouhé době provozu, rozšíření instalace

U systému vyráběného jediným výrobcem se může stát, že producent již přestal existovat nebo ukončil výrobu i dodávky svého systému a je tedy již nemožné vadnou část nahradit. Toto je samozřejmě krajní možnost, přesto jsou z praxe známy takovéto případy.
Použité komunikační protokoly systémů vyráběných jedním výrobcem bývají uzavřené a nepřipouští tedy využití některých dílů z jiného systému, od jiného výrobce. To může znamenat i problém při rozšiřování instalace o některou zcela novou funkci, k jejímuž provozu stávající výrobce nemá potřebné vybavení anebo situaci lze vyřešit jen složitým způsobem.
Naproti tomu, KNX decentralizovaný systém, v němž jsou k dispozici spolehlivě vzájemně komunikující přístroje od více než 400 výrobců z celého světa, lze jakýkoli vadný prvek nahradit některým z mnoha možných aktuálně nabízených produktů. Navíc, starší KNX přístroje byly vybavovány relativně jednoduššími aplikačními programy, kdežto novější umožňují i výrazně širší rozsah jejich využití.
Jelikož prvky systému KNX jsou povinně zkoušeny podle norem ČSN EN 50090 a ČSN ISO/IEC 14543 vybranými zkušebnami, je zajištěna jistota správné komunikace ve společné instalaci nejen mezi přístroji různých výrobců, ale také při spolupráci starých přístrojů (např. z roku 1993) s nejnovějšími (vyrobenými třeba až v roce 2030).

Jak je to s životností systémové instalace

V každé instalaci čas od času dochází k drobným poruchám. Jejich četnost ale lze i výrazně snížit správnou montáží, využíváním pouze předepsaných typů sběrnicových kabelů a všech ochranných opatření, mezi něž patří především správná montáž všech stupňů přepěťových a samozřejmě i nadproudových ochran. Důležitý je také určený způsob ukládání sběrnicových kabelů, což náleží opět k opatřením ke zvýšení bezpečnosti před účinky atmosférických přepětí.
Teprve při dodržení všech uvedených podmínek lze počítat s tím, že poruchovost bude skutečně minimální. Jak vyplývá z obecně platné Gaussovy závislosti četnosti poruch (obr. 3), na počátku provozu se mohou vyšší poruchovostí projevovat např. skryté výrobní vady (oblast A), což ovšem je doba pokrytá záruční dobou poskytovanou výrobci daných zařízení. Po celou dobu běžného provozu nelze vyloučit sice nízkou, avšak ne nulovou pravděpodobnost poruch jednotlivých částí (oblast B). V době, kdy lze uvažovat o konci životnosti (oblast C), pravděpodobnost poruch se začíná zvyšovat. Bod zlomu X, v němž začíná narůstat počet poruch, lze považovat za impuls k obnově (k rekonstrukci).
Pokud se týče KNX přístrojů, ale také výrobků pro některé další systémy, v jejich výrobě jsou používány zásadně kvalitní elektronické součástky určené běžně pro průmyslové aplikace, tedy zaručující výrazně vyšší životnost, než je tomu u spotřebního zboží. Nejstarší KNX instalace jsou v provozu od roku 1993 a dosud nenastala situace, že by bylo dosaženo bodu X. Přesto však v některých objektech již došlo k rekonstrukcím. Ty však nebyly vynuceny nesprávnou činností KNX instalace, ale podle názoru uživatelů nastal čas k úplné rekonstrukci objektu. S ní je ovšem spojena i rekonstrukce instalace – i když by patrně postačilo její doplnění o nově požadované funkce.

Jaké jsou důsledky výpadku síťového napájení

Obdobně jako je tomu v klasické instalaci, i v systémové instalaci přestanou fungovat všechny elektricky ovládané činnosti. Bude-li však systém vybaven náhradními zdroji (UPS) nebo také diesel agregáty (je tomu tak především v nemocnicích), chod důležitých funkcí může být zachován bez jakéhokoli přerušení.
Nutnost vybavení alespoň UPS může být v takových instalacích, kdy po výpadku je potřebné objekt uvést do takového stavu, aby např. při nepříznivých povětrnostních podmínkách nemohlo dojít k poškození některých částí vybavení objektu nebo aby nadále byl objekt chráněn před vnikem nepovolaných osob apod. V žádném případě by neměla nastat situace zaviněná nevhodným naprogramováním činností jednotlivých funkcí takovou, která by zabránila vstupu uživatele budovy a jeho základnímu využívání.
A co po obnově dodávky elektrické energie v instalacích, nevybavených náhradními zdroji? Zde je důležitá možnost naprogramovat možnost chování jednotlivých funkcí po opětovném připojení k napájení. Uveďme si příklad. Ve večerní době, při závěrečných přípravách k odchodu a následné dlouhodobé nepřítomnosti, došlo k výpadku dodávky elektrické energie. Co by se mohlo stát v systémové instalaci, v níž se nepočítá s touto eventualitou? Po obnovení dodávky by se rozsvítila všechna svítidla, která byla předtím v provozu. Nastaví-li se však u akčních členů ovládajících osvětlení parametr týkající se chování po obnovení dodávky na „vypnuto“, nedojde ke zbytečnému odběru elektrické energie.
Výpadek napájení samozřejmě nezpůsobí jakékoli poškození přístrojů nebo ztrátu naprogramovaných údajů v nich.

Vlastní spotřeba systémové instalace

Systémová instalace sestává ze široké škály elektronických prvků, jejichž správná činnost vyžaduje určitou spotřebu elektrické energie. I když nejnovější elektronické obvody potřebují ke svému provozu nižší příkon, než tomu bylo u nejstarších prvků, přesto je vlastní spotřeba nezbytná. Avšak při srovnání s úsporami energie, které přináší využívání samočinného řízení nejen osvětlení, ale především vytápění a klimatizace, je vlastní spotřeba zcela zanedbatelnou položkou.

Servis systémové instalace

Je vhodné, aby každá systémová instalace byla odborně zkontrolována, byť v relativně dlouhých časových intervalech, nejlépe tou firmou, která tuto instalaci dodala. Kontrola a případná uživatelem požadovaná přeprogramování některých činností lze přitom uskutečnit vzdálenými přístupy, tedy bez nutnosti osobní přítomnosti.
Co však v případě, že původní systémový integrátor není k dispozici? U KNX instalací je běžné, že uživatel má k dispozici uložený elektronický projekt instalace v aktuálním stavu na vhodném nosiči. Ten může zapůjčit i jinému systémovému integrátorovi, který poté s projektem bude pracovat, může doplnit nové přístroje, upravit aplikační programy, zkontrolovat celou instalaci a následně uživateli předat nejnovější verzi projektu. Přehled významných systémových integrátorů je kdykoli k dispozici na www.knxcz.cz/instalacni-firmy.

Záruka

Na jednotlivé přístroje se vztahuje běžná dvouletá záruka poskytovaná výrobci na dobu od prodeje. Někteří výrobci nabízejí i jistá prodloužení záruční doby.
Jiná situace je poskytování záruky za celou systémovou instalaci. Zde je nutné rozlišit mezi zárukou na jednotlivé prvky instalace (ta je obvykle shodná s dobou poskytovanou jejich výrobci) a mezi zárukou na správnou činnost, tedy za správnost naprogramování instalace. Tyto lhůty bývají přesně definovány ve smlouvách mezi dodavatelem a odběratelem. V rozsáhlých systémových instalacích mohou takovéto záruční lhůty dosáhnout běžně až doby 5 let, přičemž jsou ale současně definovány podmínky, za nichž tato lhůta platí. Dodavatel platnost termínů omezuje např. zásahem třetí osoby do činnosti systémové instalace. Ke kontrole toho, zda nedošlo k neoprávněným zásahům, mohou sloužit pomocné softwarové nástroje, jejichž zásluhou je tato instalace vzdáleně trvale monitorována. Důvodem k ukončení platnosti záruky za správnost naprogramování pak může být i přerušení vzdáleného připojení způsobené uživatelem instalace.