Prehľad senzorov pre inteligentnú domácnosť: ktorý senzor na čo slúži

Snímače s displejom ukazujú hodnoty aj bez telefónu.

Teplota a vlhkosť bývajú v jednom puzdre, pretože sa zvyčajne merajú jedným snímačom a obe veličiny spolu súvisia: studený vzduch pojme menej vlhkosti, a preto sa pleseň objaví skôr v nevykurovanom rohu spálne než v obývacej izbe.

Údaje z týchto snímačov sa používajú spravidla tromi spôsobmi. Prvým je obyčajné zobrazenie, či už na displeji snímača, alebo v mobile. Druhým je automatizácia s prahovou hodnotou: zopnúť priamotop v dielni, keď teplota klesne pod nastavenú medzu, zapnúť odvlhčovač v pivnici pri vyššej vlhkosti, spustiť ventilátor v kúpeľni, keď vlhkosť po sprchovaní skokovo vyrastie, a vypnúť ho, až sa vráti späť. Tretím je história. Grafy za deň, mesiac a rok môžu ukázať veci, ktoré inak nie sú vidieť, napríklad ako dlho po vyvetraní trvá, kým sa miestnosť vráti na pôvodnú teplotu.

Snímač bez displeja sa schová aj za knihy.

Tieto snímače sa vyrábajú v niekoľkých prevedeniach. Najmenšie a najlacnejšie bývajú verzie bez displeja, ktorých jedinou úlohou je posielať hodnoty do aplikácie, napríklad ZigBee senzor teploty a vlhkosti Smartica ST03Z. Keď chcete hodnoty vidieť aj bez telefónu, hodí sa prevedenie s displejom, napríklad ST01Z alebo Nous E6, ktorý drží na magnete, takže sa dá prichytiť na chladničku alebo rozvádzač bez vŕtania. Do rovnakej skupiny patrí aj ZigBee TH senzor 2v1 Smartica ST02Z. Vyrábajú sa aj kombinované zariadenia, ktoré k teplote a vlhkosti pridávajú ďalšie funkcie, napríklad WiFi senzor a budík 4v1 Smartica ST02W s hodinami a snímačom osvetlenia.

Samostatný teplotný snímač je aj lacný spôsob, ako skontrolovať, či kúrenie robí to, čo si myslíte. Teplotný snímač termostatickej hlavice je umiestnený priamo v hlavici, takže meria teplotu v blízkosti radiátora a za určitých okolností môže byť ovplyvnený sálajúcim teplom. Ak je hlavica nainštalovaná správne a trčí trochu do boku, býva táto odchýlka zanedbateľná a regulácia väčšinou funguje správne. Keď si napriek tomu chcete overiť, aká je teplota vo zvyšku miestnosti, poslúži na to práve samostatný snímač.

Vlhkosť sa meria aj v pôde, nielen vo vzduchu.

Ak vás zaujíma aj vonkajšia teplota a vlhkosť, ponúka sa WiFi meteostanica Smartica MS03W s vonkajšími snímačmi, ktorej sme sa venovali v článku Ako funguje inteligentná Wi-Fi meteostanica.

Vlhkosť sa pritom nemeria len vo vzduchu. Pre kvety, skleník a kvapkovú závlahu sa hodia pôdne snímače, napríklad Zigbee senzor vlhkosti pôdy Smartica SP01Z, ktorý sleduje vlhkosť priamo v hline a teplotu okolia. Zalievanie potom nemusí spúšťať kalendár, ale skutočná potreba rastliny.

Meracia zásuvka je najjednoduchší spôsob, ako zistiť odber jedného spotrebiča.

Meranie spotreby je kategória, kde senzor väčšinou nie je samostatná krabička, ale býva zabudovaný priamo v zariadení, ktoré niečo spína. Napriek tomu sa radí medzi snímače, pretože poskytuje údaje, na ktorých sa dajú stavať automatizácie, a odpovedá na otázku, ktorú si skôr či neskôr položí väčšina ľudí: kde sa tá elektrina berie.

Najjednoduchším vstupom býva zásuvka s meraním spotreby, napríklad Wi-Fi zásuvka s meraním spotreby 16 A. Zapojíte ju medzi zásuvku a spotrebič a v priebehu niekoľkých dní uvidíte, koľko reálne stojí chladnička, akvárium alebo staršia mraznička v garáži. Pri spotrebičoch s vyšším odberom sa hodí prevedenie na 20 A. Zigbee varianty sa predávajú aj v sadách, napríklad trojbalenie Nous A7Z.

Meranie v rozvádzači ukáže spotrebu celého domu po jednotlivých fázach.

Keď chcete vidieť celý dom, a nie jednotlivé spotrebiče, meria sa v rozvádzači. Trojfázový merací prístroj energie Smartica EL01Z sa inštaluje bezkontaktne, prúdové cievky sa nasadia na vodiče a fázu nie je nutné rozpájať. Sleduje prúd, napätie, frekvenciu aj výkon zvlášť na každej fáze, takže z neho býva vidieť nielen celková spotreba, ale aj nerovnomerné zaťaženie fáz. Ďalšou možnosťou sú inteligentné elektromery na DIN lištu, vrátane verzií s firmvérom Tasmota pre lokálnu prevádzku.

Údaje o spotrebe sa v automatizáciách používajú spravidla dvoma spôsobmi. Prahovým: keď príkon práčky klesne pod nastavenú hodnotu, pošli notifikáciu, že dopraná. A ochranným: keď spotreba na okruhu prekročí nastavenú medzu, vypni zásuvku a upozorni. Druhý variant sa používa napríklad pri vykurovacích telesách a nabíjačkách, kde môže byť dlhodobo zvýšený odber signálom, že niečo nie je v poriadku.

Jeden diel na rám, druhý na krídlo. Inštalácia býva otázkou minúty.

Magnetický kontaktný snímač patrí k najjednoduchším senzorom vôbec. Skladá sa z dvoch dielov, jeden sa lepí na rám, druhý na krídlo, a hlási jedinú informáciu: otvorené, alebo zatvorené. Práve jednoduchosť z neho robí jeden z najčastejšie používaných prvkov v dome.

Prvým použitím je zabezpečenie. Otvorenie dverí v čase, keď nikto nie je doma, môže spustiť sirénu a poslať notifikáciu. Druhým je úspora tepla: otvorené okno v izbe stiahne termostatickú hlavicu na útlm a po zatvorení ju vráti späť, takže sa nekúri von. Tretím je bežná prevádzka, napríklad svetlo v špajze alebo v šatníkovej skrini, ktoré sa rozsvieti otvorením dverí. Oproti pohybovému snímaču má tú výhodu, že nezhasne, keď sa prestanete hýbať. Štvrtým je prehľad: informácia o tom, či sú všetky okná zatvorené, sa hodí pri odchode z domu.

Verzia s USB napájaním rieši starosť s výmenou batérií.

Zo Zigbee prevedení možno spomenúť napríklad Nous E3 a Smartica OD04Z, v prevedení s podporou Apple HomeKit potom OD03Z. Ak Zigbee bránu nemáte, siahnete po Wi-Fi variante, napríklad SD01W alebo OD01W s dvojitým napájaním, ktorý možno napájať batériou aj trvalo cez micro-USB. To ocení každý, kto nechce kvôli výmene batérie liezť na štafle.

PIR snímač reaguje na pohyb teplého objektu.

Tu je vhodné rozlíšiť dve technológie, ktoré sa často zamieňajú a správajú sa odlišne. Klasický PIR snímač reaguje na pohyb teplého objektu. Býva lacný, na batérii vydrží dlho a spoľahlivo spozná, že niekto vošiel do miestnosti. Spravidla však nevie spoznať, že v miestnosti niekto sedí a nehýbe sa, takže po nastavenom čase ohlási pokoj a svetlo zhasne. Radarový snímač prítomnosti s milimetrovými vlnami naopak deteguje aj nepatrný pohyb, takže zvyčajne spozná aj nehybného človeka pri počítači alebo na gauči. Za to väčšinou platí trvalým napájaním, pretože radar beží nepretržite.

Radarový snímač prítomnosti zachytí aj nehybného človeka.

Z toho vyplýva aj obvyklá voľba. Na chodbu, do garáže, do pivnice a na schodisko sa spravidla hodí PIR, napríklad Nous E2, Smartica SP06Z alebo SP04Z. Ak Zigbee bránu nemáte, existujú aj Wi-Fi varianty, napríklad WiFi PIR senzor SP02W. Do pracovne, obývacej izby a všade tam, kde vám doteraz zhasínalo svetlo pod rukami, sa skôr hodí ZigBee senzor prítomnosti a pohybu Smartica SP05Z s radarom.

Medzi najbežnejšie automatizácie patrí svetlo, ktoré sa rozsvieti pri vstupe a zhasne po odchode, ideálne len v noci alebo pri nízkej intenzite osvetlenia. Ďalšou je alarm: pohyb v čase neprítomnosti spustí sirénu a pošle upozornenie. Tretia, na ktorú sa občas zabúda, je stráženie miest, kam nikto bežne chodiť nemá. Pohyb v garáži alebo v technickej miestnosti nad ránom je informácia, ktorú zrejme chcete dostať, aj keď žiadny alarm zapnutý nemáte.

Úroveň osvetlenia merajú aj kombinované zariadenia spolu s teplotou a vlhkosťou.

Snímač intenzity osvetlenia meria, koľko svetla je v miestnosti alebo vonku, a v automatizáciách slúži najčastejšie ako podmienka, nie ako spúšťač. Ten rozdiel býva v praxi znať. Automatizácia, ktorá pri pohybe rozsvieti, môže byť napoludnie zbytočná, pretože svetla je dosť. Automatizácia, ktorá pri pohybe rozsvieti len vtedy, keď je intenzita osvetlenia pod nastavenou hodnotou, sa správa rozumnejšie po celý rok bez ohľadu na to, ako sa posúva východ a západ slnka.

Druhým obvyklým použitím je riadenie tienenia a osvetlenia podľa skutočného stavu vonku, nie podľa času. Zamračené dopoludnia môže znamenať rozsvietiť pracovné svetlo, prudké slnko popoludní stiahnuť žalúzie. Úroveň osvetlenia sa udáva v luxoch a meria ju napríklad WiFi senzor a budík 4v1 Smartica ST02W. Okrem osvetlenia sleduje aj teplotu a vlhkosť a ukazuje čas, takže jedno zariadenie pokryje viac veličín naraz. Namerané hodnoty posiela do aplikácie, kde sa ukladajú do grafov a dajú sa použiť ako podmienka v automatizáciách.

Záplavový snímač sa položí na zem tam, kam bežne nevidíte.

Prasknutá hadica pri práčke alebo netesniaci ventil pod umývačkou dokáže za jednu noc poškodiť podlahu aj vybavenie, a pritom sa dá také miesto strážiť snímačom za niekoľko sto korún položeným na zem.

Základom bývajú záplavové snímače s kontaktmi na spodnej strane, ktoré hlásia poplach vo chvíli, keď ich zaplaví voda. Vyrábajú sa v Zigbee prevedení, napríklad Smartica SV01Z alebo SV04Z s podporou Apple HomeKit, aj vo Wi-Fi verzii, napríklad SV01W. Umiestňujú sa spravidla pod práčku, umývačku, bojler, do sprchovacieho kúta a do technickej miestnosti, teda tam, kam sa bežne nepozeráte.

Uzáver ventilu doplní snímač o akciu: uzavretie prívodu vody.

Samotná notifikácia však škodu nezastaví, ak nie ste doma. Preto sa snímač často páruje s uzáverom ventilu, napríklad Smartica ZV01W alebo Nous LZ3, ktorý sa nasadí na existujúci guľový ventil a pri poplachu uzavrie prívod vody.

Ultrazvukový snímač meria hladinu bezdotykovo.

Druhou skupinou sú snímače hladiny, teda opačná úloha: vody má byť dosť a vy chcete vedieť, koľko jej zostáva. Plavákový senzor hladiny vody je najjednoduchší variant s prepínateľným kontaktom, ktorý v spojení s beznapäťovým mini spínačom použijete na stráženie studne, žumpy alebo dopúšťanie bazéna. Bezdotykovo meria WiFi ultrazvukový senzor hladiny vody Smartica S01W, prípadne jeho Zigbee variant. Používajú sa pri nádržiach na dažďovú vodu, cisternách a zásobníkoch a typickou automatizáciou býva spustenie čerpadla pri poklese hladiny a jeho zastavenie skôr, než začne bežať nasucho.

Senzor CO2 ukazuje, aký vydýchaný je vzduch v miestnosti.

V tejto kategórii sa stretávajú dve rôzne úlohy, ktoré sa občas pletú. Meranie CO2 sa týka kvality vzduchu a pohodlia, detekcia úniku plynu je bezpečnostná záležitosť.

Oxid uhličitý sám osebe nie je jedovatý, ale jeho koncentrácia celkom dobre ukazuje, aký vydýchaný je vzduch v miestnosti. Vonku býva okolo 400 ppm, v zatvorenej spálni k ránu môže vystúpať výrazne vyššie a od určitej úrovne sa to spravidla prejaví na sústredení aj kvalite spánku. WiFi senzor CO2 Smartica SC02W meria infračerveným snímačom NDIR, ktorý býva oproti lacnejším odhadovým snímačom presnejší, a farebne aj zvukovo upozorní, že je vhodné vyvetrať. V automatizácii sa z neho typicky spúšťa rekuperácia alebo ventilátor, v kancelárii či učebni slúži ako podklad na to, kedy otvoriť okno.

Detektor plynu patrí k spotrebičom na zemný plyn.

Detekcia plynu rieši niečo iné. ZigBee senzor zemného plynu Smartica SC01Z rozpozná únik metánu, spustí vlastnú sirénu a pošle upozornenie do aplikácie. Umiestňuje sa spravidla do kuchyne s plynovým sporákom, do kotolne alebo do dielne. Často sa dopĺňa uzáverom ventilu na plynovom prívode, ktorý sa pri poplachu sám zavrie. Pre domácnosti bez Zigbee brány existujú aj Wi-Fi prevedenia, napríklad SC01W. Ďalšie modely nájdete v kategórii CO2 a plyny.

Detektor dymu sa montuje na strop alebo do jeho blízkosti.

Detektor dymu má zmysel použiť aj bez inteligentnej domácnosti. Pri detekcii dymu spustí vlastnú sirénu rovnako ako akýkoľvek iný požiarny senzor. Pripojenie k internetu a možnosť notifikácií do mobilu alebo nadväzujúcich automatizácií je bonus navyše, ktorý sa hodí hlavne vo chvíli, keď ste v práci alebo na dovolenke.

Požiarne snímače spravidla pracujú na fotoelektrickom princípe rozptýleného svetla, takže reagujú už na hustý dym bez otvoreného ohňa, čo je fáza, keď sa dá požiar ešte zvládnuť. Wi-Fi senzor, napríklad Smartica SK02W, sa pripája k routeru. Zigbee senzor, napríklad Smartica SK01Z, komunikuje cez Zigbee bránu a hodí sa tam, kde už Zigbee sieť máte alebo plánujete prepojenie s ďalšími Zigbee zariadeniami.

Umiestnenie patrí spravidla do spální, na chodbu spájajúcu izby, do podkrovia a do kotolne. Do kuchyne a kúpeľne sa naopak zvyčajne neodporúča, pretože para a dym z varenia môžu vyvolať planý poplach.

V automatizácii sa na detekciu dymu najčastejšie nadväzuje rozsvietenie svetiel v dome, aby bola vidieť úniková cesta, vypnutie vzduchotechniky, aby sa dym nešíril, a uzavretie prívodu plynu. Podrobnejšie sme tému rozobrali v článku Detektor dymu a požiaru: kľúčový prvok bezpečnosti vašej domácnosti.

Solárne napájanie rieši vonkajšiu prevádzku bez výmeny batérie.

Dažďový senzor rieši situáciu, ktorú pozná nejeden majiteľ automatickej závlahy na časovači: prší, a zavlažovanie si napriek tomu o šiestej večer pustí svoj program.

Zigbee solárny dažďový senzor Tuya hlási začiatok dažďa v reálnom čase a napája sa zo slnka, takže vonku vydrží bez výmeny batérie. Najčastejšou automatizáciou býva práve blokovanie závlahy počas dažďa a nejaký čas po ňom, ďalej zatvorenie okien, strešných svetlíkov a markíz, prípadne upozornenie pri odchode z domu, že má zmysel vziať dáždnik alebo pozbierať bielizeň. V spojení s inteligentným zavlažovaním a snímačom pôdnej vlhkosti vznikne systém, ktorý zalieva skôr podľa skutočnej potreby než podľa kalendára. Samotnému dažďovému snímaču sme sa venovali v článku Na čo je dobrý solárny dažďový senzor Tuya.