Omgevingsbediening: soorten signalen en signaalomzetters

In omgevingsbedieningssystemen worden in het algemeen elektromagnetische golven gebruikt om de signalen te verzenden van de zender naar de ontvangers. Afhankelijk van de golflengte of de frequentie van de elektromagnetische golven spreken we van radiogolven (RF), infrarood(IR)licht, zichtbaar licht, ultraviolet(UV)licht, X-stralen of gammastralen. Voor omgevingsbedieningssystemen zijn de radiogolven met een frequentie tussen 300 MHz en 3 Ghz en het IR-licht belangrijk. Beide technieken hebben voor- en nadelen.

IR of infrarood

De meest gekende afstandsbedieningen en zenders (o.a. die die meegeleverd worden bij televisie- en multimediatoestellen) gebruiken IR-licht. Elke producent gebruikt daarbij een eigen implementatie of een eigen protocol van de IR-technologie. Met een afstandsbediening of zender van één toestel kun je daardoor geen ander toestel bedienen. De protocollen van de verschillende producenten verschillen slechts weinig. Daardoor is het mogelijk om verschillende protocollen in te bouwen in een universele afstandsbediening of zender. Het is ook mogelijk om een IR-ontvanger te maken die de signalen van een willekeurige bestaande afstandsbediening kan lezen en onthouden. Met de opgeslagen gegevens kan later het signaal van de originele afstandsbediening gereproduceerd worden om het toestel te bedienen. Men spreekt dan van een programmeerbare of lerende afstandsbediening.

Voordelen

• simpele, goed gekende techniek

Nadelen

• gaat niet door muren
• je moet richten naar de ontvanger (minder nodig bij zeer krachtige IR-zenders)

RF of radiogolven

Radiogolven worden in tal van toepassingen gebruikt: radio, tv, gsm, bluetooth, wifi … Ook in omgevingsbedieningen worden radiogolven gebruikt om signalen te verzenden. Deze systemen worden vaak RF-systemen genoemd. Omdat de radiogolven zich van bij de zender in alle richtingen verspreiden en niet tegengehouden worden door muren, is er een techniek nodig waarmee gegarandeerd kan worden dat de juiste ontvanger op een signaal van de zender reageert. Zo’n techniek wordt een protocol genoemd. Sommige protocollen zijn eigen aan een producent, andere zijn standaarden die door verschillende fabrikanten in hun producten gebruikt worden. Toestellen die hetzelfde protocol gebruiken, kunnen met elkaar samenwerken.

Voorbeelden van RF-systemen

• Merkgebonden protocol: Intertechno (= CoCo, KlikAanKlikUit , Chancon, Nexa …):
  • 433.92 MHz
  • ruim aanbod aan soorten ontvangers
  • specifiek voor één fabrikant
• Standaardprotocol: z-wave:
  • 868.42 MHz - Let op! Z-wave gebruikt verschillende frequenties en technieken in verschillende delen van de wereld. Kies bij aankoop voor Europese versies.
  • zeer hoge compatibiliteit tussen producten van verschillende producenten
  • ontvanger en zender worden individueel gekoppeld: de ontvangers reageren enkel op de gekoppelde zenders
  • zeer ruim aanbod aan soorten ontvangers

Voordelen

• goedkoop
• laag stroomverbruik
• gaat door muren
• groot bereik (tot 30 m )
• geen interferentie met andere draadloze communicatie
• gemakkelijk op te zetten

Wifi

Wifi is een techniek die in de eerste plaats ontwikkeld is om draadloos gegevens uit te wisselen tussen draagbare computers. Ondertussen is wifi ook terug te vinden in andere draagbare toestellen (gsm, mp3-speler) en in diverse (vaste) multimediasystemen zoals geluidssystemen en tv-toestellen. De meest gebruikte toepassing van wifi is toegang tot internet. Strikt genomen werkt wifi met radiogolven en hoort het thuis in de vorige categorie. We bespreken het toch apart omdat wifi in omgevingsbedieningssystemen hoofdzakelijk als tussenschakel gebruikt wordt. De ingebouwde wifi van een pc, gsm of mp3-speler wordt dan gebruikt om signalen te zenden naar een signaalomzetter die de commando’s via IR of RF verder stuurt naar de toestellen die moeten bediend worden (zie omzetten van signalen). Meer en meer tv-toestellen worden tegenwoordig geleverd met een ingebouwde wifi-ontvanger en een toepassing (app) voor een smartphone waardoor de tv via wifi kan bediend worden met de smartphone. Ook thermostaten en webcams zijn verkrijgbaar met een ingebouwde wifi-module. Er zijn ondertussen ook al enkele wifi-lampen en wifi-stopcontacten op de markt.

Voordelen

• standaard in mobiele multimedia
• groot bereik (10 tot 100 m)

Nadelen

• netwerk moet geactiveerd zijn

Bluetooth

Bluetooth is, net als wifi, een techniek om gegevens uit te wisselen tussen draagbare toestellen (gsm, draagbare computer). Ook bluetooth werkt met radiogolven. Bluetooth is ontworpen voor informatie-uitwisseling over zeer korte afstanden (tot 10 m) en met het oog op een laag energieverbruik. Bij gebruik in omgevingsbedieningssystemen wordt bluetooth, net zoals wifi, vooral gebruikt als tussenschakel. Soms wordt het ook gebruikt om een aangepaste bediening te koppelen aan een zender (vb. bluetoothschakelaar). Soms om een gsm of smartphone te besturen.

Voordelen

• standaard in mobiele multimedia

Nadelen

• beperkt bereik (max 10 m)
• max. 8 toestellen tegelijk actief
• bij obstakels vermindert de kwaliteit van verbinding
• verbinding valt soms uit

X10

X10 is een reeds lang bestaand systeem. Het is een open industriestandaard en het was de eerste doe-het-zelfdomotica-oplossing. Bij X10 worden de zender (signaalgever) en de ontvangers ingeplugd in het elektriciteitsnetwerk. De signalen worden verzonden via de aanwezige elektriciteitsdraden. Het X10-systeem heeft een uitbreiding in de vorm van een RF-zender. Met de zender worden RF-signalen verzonden naar een signaalomzetter die ingeplugd is in het elektriciteitsnetwerk. Deze omzetter stuurt op zijn beurt de signalen langs de elektriciteitsdraden verder naar de aangesloten toestellen en lichtpunten.

Voordelen

• goedkoop
• eenvoudig te installeren
• zeer ruim aanbod zenders, transceivers en ontvangers op de markt

Nadelen

• soms interferentie met andere signalen
• trage verwerkingstijd
• signalen ‘geraken soms verloren’

Signalen omzetten

Met behulp van signaalomzetters of transceivers kunnen draadloos signalen van het ene type omgezet worden naar een signaal van een ander type, bv. van wifi naar IR, van IR naar RF, van IR naar RF en terug naar IR, van RF naar IR, van RF naar X10 … Omzetters zijn interessant om een bestaande afstandsbediening of zender uit te breiden met een nieuw soort signaal of om de voordelen van de verschillende soorten signalen optimaal te gebruiken.

Werken met signaalomzetters maakt de installatie van een omgevingsbedieningssysteem veel complexer. De signaalomzetters moeten geconfigureerd of geprogrammeerd worden om het signaal van de zender te vertalen naar het juiste commando voor het te bedienen toestel. Toepassingen met signaalomzetters worden best geconfigureerd door een vakman. In sommige installaties kan het nodig zijn om signaalversterkers of extenders te gebruiken om grotere afstanden (tussen zender en ontvanger) te kunnen overbruggen.