Domotica aansluitpunt idap

Transcriptie

1 Het DAP concept Stichting ExperTel Domotica aansluitpunt idap ExperTel DAP Concept Bladzijde 1

2 1 Inleiding Verschuiving van aandacht van E-domotica naar ICT-domotica Breedband internet Domotica aansluitpunt Draadloos behoefte en betrouwbaarheid Uitdagingen Zigbee Zigbee uitleg Applicaties Diensten Aanbod van diensten Beeld verbinding Standaard aanbrengen? De bouwkundige maatregelen Kosten bouwkundige infrastructuur ExperTel DAP Concept Bladzijde 2

3 1 Inleiding Internationaal, maar ook binnen Nederland, is er al sedert midden jaren negentig sprake van aandacht voor ICT-domotica. ICT-domotica heeft in de praktische implementaties van diverse leveranciers weer dezelfde lock-in eigenschappen als de vanouds bekende personen alarmering markt die heeft. Die constatering heeft in 2002 geleidt tot het initiatief om een open standaard voor ICT-domotica, gebaseerd op open source software en internationale IT standaarden, principes en uitgangspunten. Vanuit de W.DTM is een werkgroep actief geweest, met een brede klankbord groep met vertegenwoordigers van de vraagzijde, zoals zorginstellingen, thuiszorg organisaties, woningbouwcorporaties en dergelijke. Daarnaast werden diverse organisaties bij dit initiatief betrokken, zoals Aedes-Arcares Kenniscentrum Wonen-Zorg, NIZW, TNO, VROM, NEN, IrV, ZINN, USUS, Hogeschool Leeuwarden en anderen. Het zo ontstane concept is Domotica Aansluitpunt Punt genoemd, afgekort DAP. Dit concept wordt nu verder ontwikkeld, vastgelegd en beschermd door de stichting ExperTel. Fabrikanten van (rand-)apparatuur en dienstenaanbieders, zoals meldcentrales, kunnen hun producten en diensten ontwikkelen conform het open DAP concept, en daarmee wordt uitwisselbaarheid en transparantie gegarandeerd. Een van de eerste ontwikkelingen op dit vlak is de idap van CPS Europe. De stichting ExperTel wil bedrijven motiveren op te ontwikkelen conform het open DAP model, zodat er steeds meer (rand-) apparatuur en centrale systemen gebruik maken van het DAP communicatie model, gebaseerd op IP en XML Verder is de stichting actief op zoek naar deelnemers die bij willen en kunnen dragen aan de doelstellingen van de stichting. 2 Verschuiving van aandacht van E-domotica naar ICT-domotica Kenmerkende verschillen ten opzichte van de eerdere generatie domotica zijn dat ICT-domotica binnen het DAP concept, sterk leunt op de communicatie naar buiten toe via breedbandinternet en veel meer gebaseerd is op een open platform en open source, waarop software-applicaties naar wens toegepast kunnen worden door bestaande en ook door nieuwe aanbieders. Vergelijkbaar met de huidige PC. Bij de huidige generatie Domotica woningen voor ouderen is de communicatie naar buiten beperkt tot de analoge telefoonlijn: daarover gaan geprotocolleerde berichten (geen open standaard) van de apparatuur voor personenalarmering naar een zorgcentrale. Dit is zeer sterk merkgeboden. Een apparaat van merk A kan zich alleen maar aanmelden bij alarmcentrale van merk A. Gelukkig zijn er inmiddels meldcentrales die ook meldingen van merken B,C,D kunnen ontvangen maar zijn relatief kostbaar. De ICT-domotica maakt in de communicatie tussen woning en buitenwereld wel gebruik van een open standaard, namelijk het TCP/IP-protocol en XML. Dit zijn het algemeen en wereldwijd geaccepteerde internetprotocollen. Mede door de opkomst van breedbandinternet providers met hun internet, TV en telefoon diensten (triple play) wint deze vorm van ICT-domotica, ook binnen Nederland, sterk aan kracht Breedband internet Het is aan te bevelen de Domotica woning voor ouderen aan te sluiten op breedbandinternet. Of voorbereidingen te treffen dat dit snel geregeld kan worden, zonder extra belasting van de bewoner(s): ondersteuning bij de procedure plus eventuele (prijs)afspraken met concrete providers. ExperTel DAP Concept Bladzijde 3

4 De inzet van breedband internet is juist het kenmerkende verschil tussen de eerste generatie Domotica woning voor ouderen en de tweede generatie. Bij de eerste generatie is alleen sprake van het gebruik van de (analoge) telefoonlijn voor het verzenden van alarmsignalen, het gebruik van de spreekluister verbinding tussen centrale bij de zorgaanbieder en de bewoner en het versturen van het signaal voor het op afstand openen van de voordeur. Los van Domotica is het aansluiten van de woning op breedbandinternet mogelijk ook direct van belang voor de bewoner: de bewoner (gehandicapte) heeft direct toegang tot breedbandinternet. Onder de doelgroep ouderen is er momenteel weliswaar sprake van een groeiend internetgebruik, maar nog relatief beperkt in vergelijking tot de jongere leeftijdsgroepen. Deze achterstand is nog groter als het gaat om het gebruik van breedbandinternet. Dit begint zijn nadelige effecten te krijgen, zoals het mislopen van de goedkoopste aanbiedingen van diverse producten/diensten. Die zijn alleen verkrijgbaar via internet. 2.2 Domotica aansluitpunt Een Domotica aansluitpunt is een black box in de meterkast geplaatst, dat alle infrastructuur naar de woning toe (koper, coax, glasvezel) verbindt met sensoren, actoren en dergelijke in de woning via een draadloze of bedrade infrastructuur. Het Domotica aansluitpunt ontvangt en verwerkt informatie en schakelt naar verschillende apparaten/infrastructuren. Zo kan dus eenvoudige een draadloze halszender en een luidspreker/microfoon worden aangesloten waardoor er een digitale zorgtelefoon ontstaat. Of bijvoorbeeld rook en inbraak melders waardoor er een vergroot gevoel van veiligheid kan worden gecreëerd. Door de slimme schakel mogelijkheden van een Domotica aansluitpunt kunnen een aantal logische schakelingen dynamisch worden ingesteld (web browser). Bijvoorbeeld bij het indrukken van een halszender schakelt de TV uit, het licht aan en wordt de toegangsdeur voorbereidt voor vrijschakeling. Gezien de vrijwel onbeperkte aansluitmogelijkheden in het Zigbee draadloze netwerk (zie verder) zijn er vele variabelen mogelijk. ExperTel DAP Concept Bladzijde 4

5 Domotica aansluitpunt Internet ZigBee ADSL/Kabel Modem idap ** Een Domotica aansluitpunt (idap) wordt gekoppeld op een internet modem (kabel, ADSL of glasvezel) waarover een provider diensten aan biedt zoals TV, Internet en Telefoon. Deze drie diensten worden Triple Play genoemd 3 Draadloos behoefte en betrouwbaarheid Wat betreft de toepassing van Domotica is wel het uitgangspunt dat draadloos een uitgangspunt moet zijn. Dit houdt rechtstreeks verband met het streven naar een vraaggestuurde aanpak en de wens Domotica ook te kunnen toepassen in de bestaande woningvoorraad. Alleen een draadloos systeem biedt voldoende flexibiliteit voor een meer vraaggestuurd aanbod, waarbij de bewoner een keuze kan maken tussen diverse pakketten. Mede hierdoor is er een grote behoefte aan draadloze communicatie. Toch lijkt het raadzaam om een aantal loze leidingen te leggen in nieuwbouw situaties, zodat de mogelijkheid bestaat om zaken bedraad uit te voeren. Wellicht tegenstrijdig maar het vertrouwen in draadloos zal eerst verder moeten groeien. De stichting ExperTel heeft hiertoe dan ook samenwerking gezocht met onafhankelijke onderzoek- en test instanties om te komen tot een wetenschappelijk onderbouwd gebruik van Zigbee in de alarmering en zorg. Bij een combinatie van bedraad en draadloos kan het accent op betrouwbaarheid (persoonsalarmering) beter worden gelegd. Het DAP concept voorziet dan ook in mogelijkheden om bedrade sensoren en actoren aan te sluiten. 3.1 Uitdagingen Draadloze communicatie brengt heel wat uitdagingen met zich mee. Gebouwen en woningen reageren bijvoorbeeld heel vreemd op radiosignalen. Sommige elementen, zoals mensen, absorberen signalen, terwijl stoffen als metalen ze juist weerkaatsen. Daardoor gedragen radiosignalen zich altijd onvoorspelbaar. Bij de term draadloos worden de draadloze technieken toegepast om stuursignalen en data te transporteren binnen de woning: RF (radiofrequent; de huidige personenalarmering is daar een voorbeeld van) is altijd een éénweg verbinding (punt naar punt >zender-ontvanger) op de vrije frequentieband 860MHz en deze biedt slechts één kanaal en een beperktere doorvoersnelheid van 20 kbit/s. Deze Europese frequentie wordt ook gebruikt voor andere zaken zoals afstandsbedieningen etc. waardoor interferenties mogelijk zijn. ExperTel DAP Concept Bladzijde 5

6 3.2 Zigbee Nieuw is een technologie uit de ICT wereld genaamd Zigbee. Wereldwijd gestandaardiseerd en ondermeer in de 2,4 GHz radioband beschikbaar (open spectrum). Binnen die band biedt Zigbee zestien zend- en ontvangstkanalen en een maximale doorvoersnelheid van 250 kbit/s, met terugvalsnelheden tot 40 en 20 kbit/s. Elke Zigbee module heeft een gemiddeld bereik van dertig tot zestig meter binnenshuis en driehonderd meter buitenshuis. Het aantal sensoren of modules in één netwerk is bijna onbeperkt: ZigBee-netwerken kunnen bestaan uit duizenden draadloze sensoren die allemaal vanaf een Domotica aansluitpunt (DAP) worden bestuurd en gecontroleerd. Dergelijke netwerken kunnen door gebruik te maken van zogenaamde Mesh technologie, honderden meters tot zelfs enkele kilometers overbruggen. Een Zigbee module wordt batterij gevoed en afhankelijk van de toepassing kan een dergelijke module het jarenlang (5-8 jaar) uithouden op slechts twee AA-batterijen. ZigBee maakt een draadloos netwerk robuust doordat in elke module de radio-ontvanger, de netwerkprocessor en het geheugen zijn ingebouwd. ZigBee-sensoren of -modules zijn eigenlijk kleine draadloze computertjes met een volwaardige processor. De theorie achter ZigBee bestond al langer, maar omdat er vandaag goedkopere chips en krachtigere miniprocessoren op de markt zijn, kan de theorie ook in de praktijk worden gebracht. De eerste versie van de ZigBee-standaard werd eind vorig jaar goedgekeurd door de ZigBee Alliance, een consortium van meer dan honderd bedrijven, geleid door onder andere Honeywell, Philips, Motorola, Mitsubishi en Samsung. Zodra een ZigBee-sensor wordt ingeschakeld, gaat hij volautomatisch op zoek naar andere sensoren in de buurt. Zo ontstaat een zelfvormend en zelfcorrigerend fijnmazig controlenetwerk ("mesh network") waarmee grote afstanden kunnen worden overbrugd, zonder dat er punt-naar-punt verbindingen hoeven te worden gelegd. Een ZigBee-netwerk werkt ongeveer zoals het internet. Elke boodschap van een draadloze sensor probeert zelfstandig zijn weg te vinden door het netwerk. Daarom is een ZigBee-netwerk erg robuust. Elke sensor probeert te communiceren met minstens twee andere sensoren. Vallen er sensoren uit, dan blijft het controlenetwerk toch nog functioneren. **Voorbeeld Zigbee netwerk ExperTel DAP Concept Bladzijde 6

7 3.3 Zigbee uitleg Kloppend hart van elke ZigBee-sensor is een fysieke transceiver (zender ontvanger) die functioneert volgens de IEEE specificatie. Wereldwijd is de 2,4 GHz ISM radioband beschikbaar voor gebruik door ZigBee. Die band biedt zestien zend- en ontvangstkanalen en een maximale doorvoersnelheid van 250 kbit/s, met terugvalsnelheden tot 40 en 20 kbit/s. In Europa is ook de 868 MHz radioband beschikbaar, maar die biedt slechts één kanaal en een beperktere doorvoersnelheid van 20 kbit/s. De IEEE compatibele transceiver in ZigBee-sensoren wordt aangedreven door een zeer energiezuinige en goedkope 8-bit microcontroller (bijvoorbeeld een 80c51). Afhankelijk van de toepassing kan een dergelijke module het jarenlang uithouden op slechts twee AA-batterijen. Aan de IEEE specificatie voegt de ZigBee-standaard logische netwerk-, beveiligings- en applicatielagen toe. Bekijken we ZigBee volgens het OSI-model, dan beantwoorden de fysieke en datalinklagen volledig aan de IEEE specificatie. De lagen 3, 4, 5 en 6 (netwerk, transport, sessie en presentatie) worden ingevuld door de bepalingen van het ZigBee-platform. De applicatielaag ten slotte kan door een OEM worden ingevuld, hoewel ZigBee ook een aantal applicaties definieert. Een netwerk van ZigBee-sensoren bestaat uit maximaal nodes (sensoren) met minstens één PAN (Personal Area Network)-coördinator (vergelijkbaar met een AP of Access Point in een WiFi-netwerk). Behalve volgens een mesh (maas)-netwerkconfiguratie kunnen ZigBee-netwerken ook gebouwd worden in ster- of clusterboom-configuraties. De mesh-configuratie verdient de voorkeur omwille van zijn grote robuustheid en eenvoudige installatie. ZigBee-modules zijn snel genoeg om ze in te zetten voor tijdskritieke toepassingen. Typisch volstaan 30 milliseconden om een module toe te laten tot het ZigBee-netwerk. Een module in rusttoestand heeft niet meer dan 15 ms nodig om opnieuw actief te worden. Veiligheid Draadloze controlenetwerken mogen dan het ultieme zijn van iedereen die te maken heeft met automatisering, hoe zit het echter met de veiligheid? Wat weerhoudt terroristen of dieven er bijvoorbeeld van op afstand draadloze beveiligingen uit te schakelen of in de war te sturen? Dat is volgens de ZigBee Alliance uitgesloten, omdat de standaard is ontworpen met de veiligheid in het achterhoofd. Alle communicatie tussen de sensoren is versleuteld met 128 bit AES-encryptie (AES is de officiële standaardenbenaming voor de supersterke Rijndael-encryptie die werd bedacht door twee Belgische wetenschappers). Iemand die inbreekt op het ZigBee-controlenetwerk kan de datastroom wel zien, maar hem niet ontcijferen. Ook het sturen van valse boodschappen om het netwerk in de war te sturen is onmogelijk. Als een berichtje later wordt uitgestuurd, dan zullen de andere ZigBee-modules dat merken en de boodschap verwerpen. De ZigBee Alliance gelooft dat deze dubbele beveiliging nog jarenlang stand zal houden. Als het moet, kan de standaard in de toekomst gemakkelijk worden uitgebreid met een nog sterkere vorm van encryptie. ExperTel DAP Concept Bladzijde 7

8 4 Applicaties Op de idap zijn verschillende applicaties mogelijk. Zo is er software waarbij het systeem zich gedraagt als een zorgtelefoon, of als een inbraak systeem of vele andere variabelen. Contact, zorg en controle Gemak en Comfort Basispakket Veiligheid Zuinigheid en beheer Signaalopvang en -verwerking CBU Gateway Opvolging Klant Infrastructuur: koper / glas / draadloos Bron: Usus. TNO heeft een ontwikkeling gedaan genaamd UAS, een applicatie ontwikkeld op basis van OSGI en hardware op basis van Zigbee (zie bovenstaand voor uitleg). Zo zijn er meer ontwikkelingen voor applicaties van anderen. idap met voorbeeld Zorgpakket Internet Alarm en valbeveiliging Open-dicht sensor deur ZigBee DSL/Kabel Modem idap Spreek-luister ExperTel DAP Concept Bladzijde 8

9 5 Diensten Het nieuwe toverwoord in de zorg is vraagsturing. Uit de grote hoeveelheid beleidsstukken over vraagsturing, blijkt dat het concept bedrieglijk eenvoudig klinkt, maar in praktijk moeilijk handen en voeten is te geven. Wat betekent het centraal stellen van de wensen en behoeften van cliënten in de praktijk? Impliceert vraagsturing dat voorheen niet naar cliënten werd geluisterd? Staat vraagsturing niet haaks op de wachtlijsten en personeelstekorten in de zorg? En: wat zijn die wensen en behoeften van de klant eigenlijk? Moeilijke vragen waarop nog niet echt een eenduidig antwoord kan worden gegeven. 'De' moderne thuis(zorg)vrager blijkt nogal wensen en behoeften te hebben. Bij veel (zorg)aanbieders leeft dan ook het idee: als het 'u vraagt, wij draaien' wordt, is het einde zoek. Immers, iedereen wil altijd meer en er zijn al zulke lange wachtlijsten. Eén van de ervaringen is dat bij persoonsgebonden financiering thuis(zorg)vragers prijsaspecten vaak zullen laten prevaleren boven het kwaliteitsaspect en goedkopere zorg inkopen. 5.1 Aanbod van diensten In een dienstenpakket voor de doelgroep zitten zowel diensten die het zelfstandig voeren van een huishouding ondersteunen als ook diensten die deelname aan het maatschappelijk verkeer bevorderen. Diensten pakketten kunnen bestaan uit diensten op het gebied van informatie, comfort, veiligheid, welzijn en/of mobiliteit. Inzet van het Domotica aansluitpunt kan het aantal diensten aan en vanuit huis vergroten. Alle informatie uit het Domotica aansluitpunt wordt in een open formaat `XML aangereikt aan een diensten -of alarmcentrale. Dit in tegenstelling tot de eerder beschreven gebonden systemen. Dergelijke ontwikkelingen bevorderen ook het aanbod van nieuwe diensten door verschillende partijen lokaal, regionaal of zelfs landelijk. Daarmee komt u tegemoet aan de wensen en behoeften van uw cliënt en kunt als organisatie zich focussen. Maar wat is het doel van uw cliënt? idap + Diensten Internet Alarm afhandeling Meldcentrale Dienstencentrale DSL/Kabel Modem idap ExperTel DAP Concept Bladzijde 9

10 5.2 Beeld verbinding Ten aanzien van de doelgroep ouderen en andere doelgroepen van zorg is van belang het binnen korte tijd ontstaan en op de markt komen van de functie tweeweg beeld- en geluidsverbinding tussen bewoner en aanbieder van diensten en zorg. Los van elkaar en vooral vanuit het bedrijfsleven zijn op de markt gekomen camcare, thuiszorg online en viedome. Voorzover de ervaring het laat zien, is hier een vrij grote belangstelling voor onder de doelgroep ouderen mits het tweeweg is: de bewoner moet ook de centralist kunnen zien en horen. Het ontstaan van deze nieuwe functie is direct gerelateerd aan de opkomst van breedbandinternet. In alle drie de gevallen wordt gebruikt gemaakt van het TCP/IP-protocol. Het is een functie die mogelijk wordt gemaakt door breedbandinternet, waarbij ADSL volstaat voor het heen en weer zenden van goede beeldkwaliteit. Dit is mogelijk bij toepassing van een Domotica aansluitpunt. 6 Standaard aanbrengen? Voor de tweede generatie Domotica woning voor ouderen is een discussiepunt of het Domotica aansluitpunt standaard in de woning standaard aangebracht zou moeten worden, als het slimme kastje in de meterkast op de plek waar breedbandinternet de woning binnenkomt. Dit is nog een open discussie. Enerzijds wordt gesteld dat dat pas zou moeten gebeuren als de bewoner zich gaat abonneren op een dienst. Anderzijds zijn er in de praktijk al woningcorporaties die ver zijn in de besluitvorming om alle woningen in het bestand te voorzien van een Domotica aansluitpunt gezien de relatieve lage kostprijs. Dit in het verlengde van het aansluiten van deze woningen op breedbandinternet. In dit kader ligt er nu ook een notie voor van de woningstimuleringsregeling waarbij de inzet van een Domotica aansluitpunt resulteert in een verhoging van het aantal punten bij een huurwoning. Op grond hiervan kan een woningcorporatie een businesscase zelf uitrekenen. Bron: Usus ExperTel DAP Concept Bladzijde 10

11 6.1 De bouwkundige maatregelen Vooraf: een groot deel van de onderstaande bouwkundige voorbereidingen is afgeleid van de maatregelen die een aantal grote woningcorporaties in al haar nieuwbouwwoningen hebben toegepast. Te denken valt aan; Ruimte in de meterkast (20 cm verbreding) voor het aanbrengen van een Domotica aansluitpunt (ICT-domotica). Extra voeding 230V in de meterkast voor één van de voornoemde onderdelen. Voor de eventuele plaatsing van een Domotica aansluitpunt (ICT-domotica), een plug in de meterkast, die verbinding geeft naar een breedbandinternetaansluiting (of mogelijk de analoge lijn). Extra loze buizen, stervormig naar de meterkast; minimaal één (bij een grote woonkamer bij voorkeur 2) in de woonkamer, één in ieder slaapvertrek. De inbouwdozen hebben een diepte van minimaal 50 mm. Wandcontactdozen respectievelijk voedingspunten op alle hoekpunten van de grotere vertrekken. Bij voorkeur plaatsing van voedingspunten tegen het plafond. Wandcontactdozen respectievelijk voedingspunten in de hal, toilet en natte cel. 230V aansluitpunten t.b.v. rookmelder (rookmelders dienen gevoed te worden door 230V volgens het bouwbesluit). In ieder vertrek aan het plafond deze voorziening aanbrengen vanuit de centraaldoos Aanbrengen leidingstelsel t.b.v. deurvideofoon systeem Kosten bouwkundige infrastructuur Voor de in dit functionele PVE beschreven technologie is er in principe geen extra leidingnetwerk nodig tussen de meterkast en alle wandcontactdozen, schakelaars, zoals dat in de eerste Domotica projecten voor ouderen wel is aangelegd. Wel is het raadzaam enkele loze leidingen mee te nemen vanwege het reeds eerder beschreven punt van vertrouwen in de draadloze technologie. Bij de eerste projecten van E-domotica door was dit wel het geval door de toepassing van een bekabeld huisautomatiseringssysteem: een zogenoemde homebus (EIB, KISS Systeem etc). De kosten van de hierboven omschreven bouwkundige maatregelen kunnen daardoor beperkt blijven tot enige honderden euro s per woning in plaats van circa 2000 euro per woning bij noodzakelijke aanbrenging van een extra leidingnetwerk. ExperTel DAP Concept Bladzijde 11