Bina otomasyonu, yüksek modern yapılarda veya küçük, fakat lüks villalarda, çalışmakta olan elektrikli sistemlerin otomatikleştirilmesi için yapılan yazılımsal ve donanımsal işleri kapsayan bir kavram olarak görülebilir.

Uygulama alanları
Çok farklı uygulama alanları, tipleri ve kapsamları mevcuttur. Yüksek modern binalarda veya büyük alışveriş merkezlerinde, merkezi havalandırma sistemlerinin sıcaklık ve nem gibi parametre kontrolleri ile ilgili cihazların çalışma zamanlarının programlanması bu örneklerden biridir. Genel kurulum amacı binalarda kullanılan ısıtma soğutma ekipmanlarının kapasite kontrollerini yaparak enerji tasarrufu elde etmektir, bazı hesaplamalara göre kurulumu yapılan “Bina Otomasyonu Sistemi” altı ile sekiz ay arasında kurulum maliyetlerini amorte etmektedir.

Başka bir uygulama alanı da villalar gibi lüks isteyen müşterilerin taleplerini karşılamaktır. Bu tip uygulamalarda merkezi ısıtma-soğutma ekipmanlarının kapasite kontrollerinin yanında aynı zamanda örneğin perdelerin, aydınlatma sisteminin, havalandırmanın uzaktan bir kumanda ile açılıp kapatılması gibi isteklerin karşılanmasıdır.

Genel yapı
Genel yapıyı üç basamaklı olarak düşünmek mümkündür. En alt basamakta, kumanda edilecek fiziksek ekipmanlar ile ilişikte bulunan “Saha Ekipmanları” olarak adlandırılan elektrikli kumanda ve ölçüm elemanları vardır. Kumanda elemanlarına örnek olarak “Vana Motoru”, “Damper Motoru” gibi analog sinyaller ile kumanda edilen cihazlar örnek gösterilebilir. “Sıcaklık Sensörü”, “Nem Sensörü”, “Basınç Sensörü”, “Aydınlık Seviye Sensörü” gibi saha ekipmanları da analog giriş sinyalleri olarak örnek gösterilebilir.

İkinci basamakta saha ekipmanlarından alınan ve saha ekipmanlarına gönderilen bilgilerin eletriksel sinyallere çevrilmesine yardımcı olan “Giriş-Çıkış Modülleri” yer almaktadır. Kontrol cihazlarında yorumlanacak giriş-çıkış bilgileri “Analog” ve “Dijital” olmak üzere iki ana grupta yorumlanabilir. Dijital sinyaller 0 ve 1’ler ile ifade edilen kesin değerleri ifade etmek için kullanılabilir. Örneğin bir havalandırma kanalında hava akışı olup olmadığını ölçmek için kullanılan “Fark basınç anahtarı” ilgili kanalda hava akışı var ise 1, yok ise 0 bilgisi üretmektedir. Farklı olarak bir hava kanalında statik hava fark basıncını ölçmeye yarayan “Fark basınç sensörü” o anda hava kanalının ölçüm yapılan iki noktası arasındaki statik basınç farkını örneğin 50 Pa olarak ölçmektedir. Dolayısıyla Analog sinyaller bir aralıkta sürekli değerler vermektedir. “Giriş-çıkış modülleri” saha ekipmanları ile bilgi alışverişi yaparken “0-10 VDC”, “2-10 VDC” veya “4-20 mA” gibi standartlaşmış farklı sinyal tiplerini kullanır. Saha ekipmanları ile bağlantıları her bir cihaz icin ayrı ayrı fiziksel olara elektrik kabloarı ile gerçekleştirilir. Her bir modül tek bir cihaz için kullanılabileceği gibi bir modüle birden fazla cihaz da bağlanabilen modelleri vardır.

Üçüncü basamakta kontrol cihazı yer almaktadır. Kontrolör, giriş çıkış modülleri ile tek bir haberleşme kablosu ve haberleşme protokolü kullanarak haberleşir ve kısa zaman çevrimlerinde aldığı bilgileri yorumlayıp, önceden programlandığı şekilde çıkışlar üretir.

Çalışma mekanizması
Büyük ve birden fazla kontrolör gerektiren sistemlerde bir üst basamak olarak, kontrolörler arası haberleşme hattı mevcuttur. Bu seviyede kontrolörler aralarında bilgi alışverişi yapmaktadırlar. Ayrıca bu hatta yerleştirilecek bir “Merkezi Bilgisayar” da, uygulama mühendisinin hazırlayacağı arayüzler sayesinde kullanıcılara, tüm sistemi gruplar halinde bir arada görme ve kumanda etme fırsatı verecektir.

Bu tip uygulamaları yapan çok sayıda, çok uluslu firma mevcuttur ve genelde her firma kendine has programlama dili, kullanıcı arayüzü programı ve haberleşme protokolüne sahiptir.

Sektördeki yeni eğilimler doğrultusunda firmalar artık “Bus”,”CAN”,”Modbus”,”LON”, “BACNet” gibi belirli başlı bir takım standart haberleşme protokollerini desteklemektedir. Ayrıca yeni çıkan kullanıcı arayüzü programları “Web” tabanlı grafikler ile internet üzerinden ulaşımı da desteklemektedir.

Yaşadığımız mekanlarda kullandığımız tüm donanımların, birarada tek merkezden kontrolü ve hayatı kolaylaştırır, birçok detayın otomasyon sayesinde bizlere sunulduğu evlere akıllı ev denmektedir. Akıllı ev kullanıcısına konfor, güvenlik ve kullanım maliyetleri tasarrufu sağlayan evlerdir.

Bu kapsam standart donanımların otomasyonundan, evin kendisi için gereken enerji ve temiz su kaynağı oluşturmasına kadar geniş bir yelpaze içinde ele alınmaktadır.

Nedir bu kullandığımız standart donanımların otomasyonu? Akıllı ev sistemleri günlük hayatımızda kullandığımız, evlerimizde standart ihtiyaçlar içerisinde yer alan aydınlatma, ısıtma-soğutma, güvenlik, eğlence, bahçe sulama,… sistemlerinin kontrolünü size gereksiz yere zaman kaybetirmeden tek merkezden ve sizin önceden verdiğiniz komutları, akıllı ev senaryolarını, uygulayarak yönetir.

Akıllı ev senaryoları; günlük yaşam alışkanlıklarınız, zevleriniz, konfor ihtiyaçlarınız ve zorunlulukar gözönüne alınarak, akıllı evinizin size yaşattığı, konfor kurgularıdır. Bu kurgularda bir çok komut arka arkaya yerine getirilerek, size gereksiz yere zaman kaybettiren rutin işlerinizin, akıllı eviniz sayesinde bir çırpıda gerçekleştirilmesidir. Örneğin bir akıllı ev tek komutla, akşam belli bir saatten sonra tüm perdeleri kapatabilir, ışıkları otomatik kısabilir, alt katta alarmı devreye sokabilir ve televizyonu 3 saat sonra otomatik kapatabilir. Sabah belirli bi saatte kahve makinesini çalıştırıp, banyo suyu ve ev sıcaklığını ayarlayabilir, müzik sistemini devreye sokup alarmı kapatabilir. Siz evden çıkarkende tüm cihazları kapatarak her türlü güvenliğinize ait üst düzey konumuna geçebilir.

Akıllı evde güvenlik nasıldır? Akıllı ev sistemleri öncelikle hırsızlık, yangın ya da su baskını gibi olayların yaşanmasını önler. Klasik alarm sistemlerinden farkı burada göz önüne çıkar. Hareket algılayıcılar, kapı ve pencerelere yerleştirilen manyetik sensörler ile tüm evi kontrol altında tuttuğu gibi siz tatildeyken eve yaklaşan birisi olduğunda senaryolar yardımı ile ışıklar, müzik seti televizyon gibi cihazlar çalıştırılarak evde olduğunuz izlenimi verilir. Düzensiz aralıklarla evinizin panjurları açılıp kapatılarak evde olmadığınızın kötü niyetli kişilerce anlaşılması zorlaştırılır.
Olayların yaşanmasından sonra çözüm oluşturmak yerine, yaşanmasını önlemek odaklı çalışan Akıllı Ev Sistemleri, evlerimizde yangının çıkmasına en çok neden olan elektrik kontakları, fişte unutulan cihazlar, arızalanan gaz vanaları sorununu, otomasyon sistemi ile başından çözmektedir. Tüm elektrik sistemleri ve cihazları kontol ettiğinden riskler minimum değerlere inmektedir.