OpenHAB per la domotica

L’evoluzione tecnologica dell'ultimo decennio innescata dalla filosofia dell’Internet of Things ha coinvolto diversi settori consumer ad elevato potenziale. Tra tutti troviamo sicuramente la casa che è diventata sempre più interconnessa e smart. Infatti, l’incremento dei dispositivi orientati alla smart home e l’eterogeneità di questi ha portato nel tempo a sviluppare piattaforme di gestione della propria smart home, ossia i cosiddetti smart hub. Mentre la maggior parte dei principali produttori ha fornito soluzioni ad hoc per la realizzazione di sistemi domotici con i propri dispositivi, altri si sono orientati alla progettazione di piattaforme "universali" in grado di fornire all’utente finale una maggior integrità tra dispositivi di produttori differenti e le funzionalità desiderate per tener sotto controllo la propria casa sia vivendola che a distanza. Una di queste piattaforme è OpenHAB.

Introduzione

Vivere in una smart home non è solo una questione di lusso, ma anche di opportunità che la casa intelligente può offrire rispetto a una casa tradizionale. Infatti, alcune tra le motivazioni principali che portano ad installare un impianto tecnologico evoluto (Figura 1) e intelligente sono:

  • Sicurezza: con la possibilità di integrare sistemi di videosorveglianza e monitorare ogni dispositivo ovunque noi siamo
  • Confort: attraverso un sistema in grado di migliorare lo stile di vita e l'ambiente della nostra casa
  • Efficienza energetica: attraverso la riduzione degli sprechi a partire dall'illuminazione e dal condizionamento della temperatura degli ambienti

Figura 1: Motivazioni principali per un impianto domotico

Tutti questi aspetti vantaggiosi possono essere raggiunti solo con una corretta gestione della domotica e dunque un sistema centrale che gestisca la smart home. Sono dunque stati concepiti gli “smart hub”, ossia dei dispositivi di gestione dell’intero sistema domotico. Gli smart hub hanno guadagnato un posto strategico all’interno di ogni sistema domotico affinché i dispositivi IoT eterogenei all’interno di una casa diventino bene integrati e cooperino per un sistema unico e funzionale. Uno smart hub svolge le seguenti principali funzionalità (Figura 2):

  • Fornisce un’interfaccia unica di gestione della smart home. In genere, questa interfaccia è configurabile ed utilizzabile sia da browser che con app su smartphone. Inoltre, in alcuni casi è possibile avere dispositivi di HMI (Human Machine Interface) per poter avere dei punti di controllo dell’intero sistema con un’interfaccia accattivante ed user-friendly. Avere un unico smart hub dunque consente di ridurre la complessità della gestione della smart home ed avere tutto a disposizione in un’unica app sul proprio smartphone.
  • Fornisce una piattaforma in cui possono essere implementate funzionalità o routine di gestione della casa come gestire il riscaldamento o la climatizzazione, le luci, i motori degli avvolgibili alle finestre o l’impianto di allarme. Tutto in maniera automatica, in base alla routine quotidiana o in funzione dei parametri ambientali acquisiti incrementando di fatto la qualità della vita e il confort all’interno dei vari ambienti.
  • Consente di integrare i dispositivi all’interno del sistema della propria smart home. Infatti, grazie agli smart hub è possibile interfacciarsi con diversi protocolli e dunque interagire con prodotti eterogenei, anche di produttori differenti.

Figura 2: Caratteristiche generali di uno smart hub

Dunque, sia se parliamo di smart home sia di un sistema per gli ambienti industriali o gli uffici, elemento fondamentale per la gestione del sistema è la piattaforma di “smart hub”. Tra le piattaforme open source disponibili troviamo diverse soluzioni quali: OpenHAB, PiDOME, Home Assistant o Domoticz. Negli ultimi anni OpenHAB si è affermata nel mondo delle piattaforme di sviluppo software per la smart home diventando, insieme ad Home Assistant, una tra le piattaforme più diffuse per applicazioni domotiche sia in ambito civile che industriale. Tra i punti di forza di OpenHAB troviamo sicuramente la gratuità in quanto è sviluppata in open source e l’elevata flessibilità poiché è stata concepita proprio per favorire l’integrazione di dispositivi eterogenei ed ottenere un unico ecosistema integrato, garantendo di fatto l’interoperabilità e lo sviluppo di funzioni automatizzate globali al sistema domotico. La piattaforma si basa sulla modularità per poter gestire al meglio le funzionalità.

Installazione e compatibilità

L’installazione della piattaforma openHAB è molto versatile in quanto è stata progettata per garantire la compatibilità con diverse piattaforme. Infatti, è possibile installare openHAB sia su Windows che su Mac o Linux. Si presta facilmente all’installazione su NAS o server di rete ma, per il mondo dei makers, trova lo sposalizio perfetto con le board Raspberry Pi, dove sono state rese disponibili differenti modalità/strategie di installazione e configurazione della piattaforma. Per poter iniziare a familiarizzare con la piattaforma trovate sul sito della OpenHAB Foundation anche la guida per installarlo sul proprio PC con Windows, ma vi premetto che non è semplice anche se poi il risultato è di poter provare e smanettare con una piattaforma domotica a costo zero. In questo articolo non affrontiamo l’installazione poiché sul sito OpenHAB potete trovare immediatamente tutte le istruzioni passo-passo e i tutorial per la corretta installazione in funzione della piattaforma hardware che desiderate utilizzare per il vostro progetto.

I 5 fondamenti alla base di OpenHAB

La realizzazione del proprio sistema di automazione domotica in OpenHAB passa attraverso 5 elementi fondamentali che sono: Things, Channels, Bindings, Items e Links. L'utilizzo di questi 5 elementi consente di poter realizzare la vista funzionale e fisica del proprio sistema in modo da poter tenere tutto sotto controllo e realizzare gli automatismi desiderati. Andiamo dunque ad osservare nel dettaglio gli aspetti di ogni elemento.

Figura 3: I cinque elementi fondamentali all'interno di OpenHAB

Things, che tradotto in italiano significa "cose", è l'elemento fisico principale che consente di aggiungere dispositivi fisici al proprio sistema. Ogni Things può dunque fornire una o più funzioni al sistema in base alla tipologia di dispositivo aggiunto. Oltre ai meri dispositivi, le Things possono essere anche servizi in grado di fornire informazioni o funzionalità, come web server, archivi, cloud, e via dicendo. Ogni dispositivo Things fornisce dei Channels. Questi canali non sono altro che le funzioni stesse (ad esempio, le grandezze monitorate o gli attuatori presenti) del dispositivo fisico o un servizio per le fonti non fisiche come i servizi web. Gli Items, ossia gli elementi, sono l'elemento che completa il cerchio. Ogni Items è collegato ad un Things attraverso i canali che il Things stesso predispone. In realtà, per effettuare una connessione tra Things e Items non abbiamo bisogno semplicemente del canale legato al Things, ma anche di configurare i Bindings e i Links. I Links sono il vero e proprio collante (collegamento) tra i Channels e gli Items e possono configurarsi in differenti tipologie. Infine, i Bindings invece sono una sorta di driver per poter connettere ed astrarre le funzionalità dei dispositivi fisici all'ambiente OpenHAB.

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