Smart Home – Household Appliances

Intelligente Haushaltsgeräte

Nahezu alle heutigen elektronisch gesteuerten Haushaltskomponenten besitzen Kenntnis über ihren aktuellen Zustand und können als autonome Einheiten gesehen werden, die ihr Verhalten bis zu einem gewissen Grad selbst optimieren und daher ein willkürlicher Eingriff von außen in die Abläufe oft weder sinnvoll noch wünschenswert erscheint. Ein harter Eingriff in die Betriebsstrategie dieser komplexen technischen Anlagen könnte vielmehr dazu führen, dass sich ihr Verhalten in eine ineffiziente oder unerwünschte Richtung verändert. Mit dem Oberbegriff intelligente Haushaltskomponenten werden diejenigen Komponenten im Haushalt beschrieben, die darüber hinaus in der Lage sind, ihren Zustand auch nach außen zu kommunizieren und des weiteren auf externe Signale zu reagieren, ohne dass dabei die internen Abläufe zu gestört werden, es sich also nicht um einen direkten Eingriff in die interne Steuerung handelt. Vielmehr erfolgen die Kontrolleingriffe nur gemäß einer für jede Komponente klar definierten Menge an Parametern. Diese Kontrollsignale ermöglichen die Einbindung einer intelligenten Haushaltskomponente ohne die interne Betriebsstrategie des einzelnen Geräts negativ zu beeinflussen.

Marktsituation

Ein Zitat von Michael Wolf aus der amerikanischen Zeitschrift The Forbes mit der Überschrift – „I’m searching for the next billion-dollar technology market“.

Just 10 years ago, if someone brought up the topic of home automation, chances are they were either a nerdy tinkerer who spent their weekends installing low-cost home automation kits from X-10, or they were someone with enough money to have a highly-customized home automation system from the likes of Crestron.

Quelle: [1] Zeitschrift The Forbes

Diese Zeiten haben sich geändert und die Marktentwicklung in Smart Home hat rasant zugenommen. Auf der nachfolgenden Abbildung kann man sehen, wie stark der Umsatz innerhalb von fünf Jahren zugenommen hat. In dieser Zeit hat sich der Umsatz an Smart Home Geräten verfünffacht und erreichte 2017 10,9 Milliarden US-$.

Auch führende deutsche Hersteller werben mit neuen, innovativen Produkten durch Videoclips für diesen Wachstumsmarkt. Wenn die Entwicklung und Nachfrage dieser Produkte weiter so stark anhält hat der Smart Home Markt noch enormes Wachstumspotenzial.

Im nachfolgenden ist ein Werbeclip der Firma Bosch zu sehen. Diese werben hier für ihre entwickelten Bosch Hausgeräte mit Home Connect Funktion.

Definition von Smart im Haushaltsbereich

Bei dem Wort Smart handelt es sich im Haushaltsbereich um Haushaltsgeräte der Hausautomation, Haushaltstechnik, Konsumelektronik und Kommunikationseinrichtungen, die zu intelligenten Gegenständen werden. Diese intelligenten Geräte orientieren sich an den Bedürfnissen der Bewohner. Durch die Vernetzung dieser Gegenstände untereinander können neue Assistenzfunktionen und Dienste zum Nutzen der Bewohner bereitgestellt werden. Dies generiert ein Mehrwert und geht über den einzelnen Nutzen der im Haus vorhandenen  Anwendungen hinaus. Die Steuerung der Geräte soll sich immer mehr von einer zentralen Steuerung zu einer dezentralen Steuerung verschieben. Dies hat den Vorteil, dass die Steuerung leichter nachrüstbar, individuell anpassbar und nicht schon bei der Installation alle Funktionen der Steuerung festgelegt werden müssen.

Das Ziel der intelligenten Gegenstände ist es, die gestellten Aufgaben möglichst eigenständig zu erledigen und die erforderlichen Daten mit anderen Komponenten auszutauschen.

Weitere interessante Artikel zum Thema Smart Home finden Sie in diesem Blog unter:

  1. https://ebusiness2020.wordpress.com/2017/05/25/die-vielfaeltigen-moeglichkeiten-des-smart-home/
  2. https://ebusiness2020.wordpress.com/2017/05/18/ambient-assisted-living-aal-chancen-in-zeiten-der-ueberalterung/

Durch Umfragen und Studien konnten generelle Trends der Menschen im Haushaltsbereich aufgezeigt werden:

  • Digitalisierung aller im Haushalt eingesetzten Systemen mit Netzwerkfähigkeiten
  • Integration von Techniklösungen in beliebige Haushaltsgegenstände
  • Dezentralisierung und Individualisierung der Steuerung
  • Technikbasierte Ansätze zu einem sparsamen und effizienten Umgang mit Ressourcen wie Energie, Gas und Wasser
  • Neue Dienstleistungen für das vernetzte Heim wie z. B. Fernzugang zu Energie- und Sicherheitsmanagementsystemen des Hauses

Marktsegmente für Haushaltsgeräte

Für die Haushaltsgeräte in Smart Home gibt es grundsätzlich drei große Marktsegmente.

  • Marktsegment des Energiemanagements
  • Marktsegment des persönlichen Komforts
  • Marktsegment der Sicherheit

Die Einbindung der Haushaltsgeräte in das Energiemanagement ist von enormer Bedeutung. Jährlich verbrauchen die Haushaltsgeräte ca. 18% des Energiebedarfs. Damit sind sie nach der Heizung der zweitgrößte Energieverbraucher im Haushalt. Aktuell fordert die EU-Richtlinie zu Endenergieeffizienz und Energiedienstleistungen individuelle Energiezähler beim Kunden. Bis 2020 sollen 80 % der deutschen Haushalte, also ca. 31 Mio. Wohnungen, mit Smart Meter-Technologien ausgerüstet sein.

Eine Steigerung des persönlichen Komforts ist einer der Hauptgründe für die Benutzung von Haushaltsgeräten in Smart Home. Viele alltägliche Dinge können den Nutzern stark erleichtert werden. Ein hoher Integrationscharakter dieser Produkte und eine Verknüpfung von mehreren Diensten miteinander bringt viel neuen zusätzlichen Nutzen. Eine einfache und intuitive Bedienung ist sehr wichtig, denn nur dann können die Kunden die neuen Produkte problemlos benutzen. Eine hohe Flexibilität und eine leichte Nachrüstbarkeit sollte bei den Produkten vorhanden sein, denn dann können neue Komponenten sofort und problemlos in das System integriert werden.

Die Steigerung der Sicherheit durch neue Überwachungssysteme ist ein weiterer wichtiger Punkt. Das Haus kann sich gegen Einbrecher selbst schützen und man kann über neue Funktionen per Tablet oder Smartphone das Haus steuern. Durch die sichere Nutzung der bereitgestellten Infrastruktur soll eine fehlertolerante Bedienung, integrierte Gefahrenabwehr und technische Sicherheit gewährleistet werden. Der Schutz der Privatsphäre vor Eingriffen von außen wird enorm gesteigert. Die Sicherheit gegen unbefugte Nutzung und Manipulation verfügbarer Daten ist immanent, denn diese Daten sollten sicher aufbewahrt und transportiert werden.

Klassifizierung der Haushaltsgeräte im Energiemanagement

In dem Smart Home Szenario wird grundsätzlich davon ausgegangen, dass alle im Haushalt befindlichen Komponenten zumindest beobachtbar sind, d. h. der aktuelle Zustand der Komponente kann durch das zentrale Energiemanagement im Haushalt erkannt werden. Auf der anderen Seite ist es möglich, durch vorgeschaltete zusätzliche Komponenten diese Fähigkeit nachzurüsten. Hierbei kann es sich z.B. um einen sogenannten Smart-Plug handeln. Die beobachtbaren Komponenten lassen sich in zwei Untergruppen unterteilen. Zum einen die vorhersagbaren, wobei es sich um Haushaltskomponenten handelt, die auf eine gewisse Weise regelmäßig eingesetzt werden. Vertreter dieser Komponentenklasse sind z.B. der Backofen sowie die Kochplatten. Beide sind starke Verbraucher, die mit einer hohen Wahrscheinlichkeit um die Mittagszeit sowie gegen Abend eingesetzt werden. Vertreter der nicht vorhersagbaren Komponenten sind z.B. Multimediakomponenten, sowie andere kleine Haushaltsgeräte. Diese Komponenten werden wahlfrei eingesetzt. Dabei sei jedoch angemerkt, dass es sich hier meist um Komponenten mit einem eher geringen Stromverbrauch handelt.

Eine Unterklasse der beobachtbaren Komponenten stellt die Klasse der steuerbaren Komponenten dar. Diese Komponenten lassen sich wiederum in zwei Untergruppen aufteilen: Die zeitabhängigen Haushaltskomponenten sind Haushaltskomponenten, die zunächst eine Benutzerinteraktion erfordern, damit sie überhaupt betrieben werden können. Ein Beispiel hierfür ist die Waschmaschine. Eine weitere Unterart der steuerbaren Haushaltskomponenten bilden die dauerhaften Haushaltskomponenten, welche prinzipiell durchgehend aktiv sind wie z.B. ein Gefrierschrank

Blick in die Zukunft

Szenario für 2030

  • Die Gerätevernetzung im Haushalt wird weiter massiv zunehmen. Bereits 2015 waren ca. 15 Milliarden Geräte miteinander vernetzt.
  • Smart Home-Funktionalitäten und -Dienste werden zur Basisausstattung von Wohnungen.
  • Die Fernsteuerung von Haushaltsgeräten ist der Standard. Es wird eine Mensch-Maschine-Kommunikation über Schnittstellen wie Sprache, Gestik erfolgen. Eine gute Usability ist ein Schwerpunkt der Entwicklung geworden.
  • Durch eine intelligente Vernetzung von Einkaufen, Bestellen, Vorratshaltung, Kochen, Gefrieren und Reinigen wird die Wohnküche zur Arbeits- und Kommunikationszentrale.
  • Intelligente Geräte gleichen den Verlust von Fähigkeiten wie Kochen und Backen aus. Eine integrierte Rezeptbereitstellung und sensorbasierte Monitoringdienste erleichtern das Kochen.
  • Ressourceneffizienz und Energiesparkonzepte sind immanent. Das Energiemanagement wird ein fester Bestandteil von allen Haushalten.

Quellen

[1] https://www.forbes.com/sites/michaelwolf/2013/08/28/smart-home-services-to-reach-10-9-billion-in-2017/#5028b67435f8, Abruf am 28.05.2017

[2] http://www.solarmobil-deutschland.de/bmbf-aal/Publikationen/studien/extern/Documents/iit-studie-smart-home.pdf, Abruf am 28.05.2017

[3] Buch: Organic Smart Home, Energiemanagement für intelligente Gebäude, Florian Allerding, http://dx.doi.org/10.5445/KSP/1000038928, Abruf am 22.05.2017

[4] http://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-642-21820-0_13, Abruf am 28.05.2017

[5] https://www.youtube.com/watch?v=7Qk27aTJxEM, Abruf am 28.05.2017

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2 Antworten zu “Smart Home – Household Appliances

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