Smart Home e IoT – Sistema di Sicurezza

Il precedente articolo Smart Home & IoT ha descritto in maniera generale le potenzialità di una Smart Home o Casa Intelligente. Questo articolo descrive in dettaglio, tra i vari sistemi / applicazioni che compongono la Smart Home, il Sistema di Sicurezza o Security System.

Per Sicurezza si intende:

  • controllo e difesa della proprietà, dissuasione degli eventuali intrusi e informazione del proprietario in tempo reale
  • controllo della casa per prevenire incidenti domestici, e allarme all’accadere di eventi tipo, fuga di gas, CO2, fuga di acqua, …

Il sistema è basato su una Videocamera, integrata con una moltitudine di sensori specializzati, da quelli che rilevano l’apertura di una finestra / porta, a quelli che rilevano la presenza di acqua, a quelli che rilevano il movimento in una stanza. Per esempio, il sensore di vibrazione è in grado di riconoscere tra i diversi tipi di vibrazione, una pallonata sul vetro, il bussare alla porta o il vento forte – e capire dalle frequenze in gioco l’evento che rappresenta una minaccia, dando l’allarme.

Il sistema, all’accadere di un evento, invia automaticamente un alert a tutti gli smartphone abbinati. Attraverso la videocamera è possibile in qualsiasi momento collegarsi dallo smartphone e vedere cosa sta succedendo. La visione grandangolare in HD, anche notturna con raggi infrarossi, permette di controllare ogni dettaglio dell’abitazione. Se la camera rileva un movimento viene inviata una notifica agli smartphone collegati al dispositivo. E in caso di blackout il sistema continua a funzionare per alcune ore grazie alle batterie tampone interne.

Il Sistema di Sicurezza composto da una o più telecamere per la videosorveglianza, integra diversi sensori e si può completamente gestire da remoto in modalità automatica, da smartphone o via riconoscimento vocale.

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Funzionalità

Vediamo le funzionalità del sistema di sicurezza:

  • telecamera all-in-one in grado di integrare videosorveglianza, sensori di ogni tipo e altro
  • installazione facile, ovvero quello che gli americani chiamano DiY, Do It Yourself
  • telecamera, per registrare quando viene rilevato un movimento, e:
    • motorizzata in grado di ruotare di 360 gradi in orizzontale, è di ruotare anche in verticale
    • dotata di sensore a raggi infrarossi, per la visione notturna, e che assicura una registrazione ottimale fino a circa sei metri
    • possibilmente con le funzioni di “face detection”.
  • integrazione sensori di temperatura, umidità, rumore ambientale, rilevatore di luce ambientale
  • open, ovvero possibilità di collegarsi a sensori prodotti da terze parti compatibili con gli standard ZigBee o Z-Wave;  per aggiungere sensori di apertura porta e finestre, sensori di movimento, sensori per rilevare la presenza di monossido di carbonio (CO) oppure fumo e per interagire con altri prodotti in modo tale, per esempio di accendere le luci in caso di allerta, o con Smart Lock per chiudere a chiave una porta di una stanza con al suo interno oggetti importanti.
  • integrazione di un sensore di movimento.
  • audio a due vie, quindi possiede microfono e altoparlante.
  • integrazione di una sirena d’allarme con una buona potenza per far “scappare” gli intrusi, almeno avvisarli che in casa c’è un qualche sistema d’allarme.
  • Wi-Fi, per collegarsi alla rete wi-fi di casa per gestire il sistema anche da remoto.
  • batteria tampone, in caso di mancanza di energia elettrica per potere continuare a lavorare
  • modulo GSM/GPRS per inviare sms e/o effettuare chiamate.
  • presenza di sensori a infrarossi, ir blaster, per comandare tv, condizionatore, sintoamplificatore e tutto ciò che è gestibile attraverso un telecomando a raggi infrarossi
  • un accelerometro in grado di rilevare vibrazioni.
  • slot per la MicroSD, o meglio per la memorizzazione del flusso video, possibilità di salvare sulla nuvola, cloud, le immagini degli ultimi dieci giorni; per esempio Google ha un offerta per utilizzare il cloud ad un costo di circa cento dollari all’anno.
  • Il software deve poter supportare la programmazione IFTTT (If This Then That), all’accadere di un determinato evento compiere una determinata azione, per esempio se l’allarme è attivo accendere e spegnere le luci a intervalli di tempo casuali come se ci fosse qualcuno in casa, oppure se l’allarme suona accendere tutte le luci, far partire la registrazione video di una telecamera, inviare una mail, un alert ecc.
  • disarmo automatico, l’allarme si disarma automaticamente quando si entra, evitando falsi allarmi; si attiva quando si esce.
  • Disponibilità di una applicazione per smartphone e tablet con sistema operativo Android, per iPhone e per iPad (iOS).

Esiste un prodotto con tutte queste caratteristiche e funzionalità? Purtroppo “ancora non esiste”, ma esistono sul mercato prodotti che possiedono quasi tutte le funzionalità descritte sopra.

Le Videocamere

Di seguito i prodotti presi in considerazione.

Branto

prodotto molto interessante, sviluppato in crowdfunding, le cui principali caratteristiche sono:

  • videocamera in grado di registrare video con una risoluzione Full HD, 1080p a 30fps, in grato di ruotare di 360 gradi orizzontalmente e di 90 gradi verticalmente, sensori a infrarossi per la visione notturna;
  • modulo GSM/GPRS 850/900/1900 MHz;
  • batteria da 3000 mAh al litio;
  • speaker stereo 2x3W;
  • 2 microfoni omnidirezionali in grado di rilevare il mimino rumore ambientale;
  • ir blaster a 360 gradi per controllare i dispositivi presenti nella stanza;
  • Wi-Fi 802.11 an/n;
  • ZigBee è compatibile con il termostato Nest, Philips Hue, presa elettrica smart belkin, sensore CO Nest, Bluetooth;
  • a parte si possono acquistare dei sensori di apertura chiusura porta wireless con durata della batteria di circa 5 anni;
  • applicazione per dispositivi Android e iOS.

Quindi con Branto è possibile avere un sistema di sicurezza smart quasi completo, purtroppo mancano alcune caratteristiche tipo:

  • sensore di temperatura, umidità, luce ambientale, CO, CO2;
  • sensore rilevamento movimenti dedicato, anche se questa operazione è affidata alla telecamera grazie al motion detection;
  • accelerometro;
  • sirena allarme integrata;
  • supporto IFTTT.

Il costo è di 299$, prodotto al momento non importato in italia.

Branto

 

Myfox Home Alarm e Security Camera

MyFoxMyfox ha il vantaggio di essere un componente di una famiglia di dispositivi, ovvero di un kit molto più ampio che permette di mettere al sicuro l’intera casa, grazie a sensori di movimento per porte e finestre e una sirena a batteria molto potente. Ogni utente, come anche in altri sistemi, avrà la sua app è verrà riconosciuto al rientro a casa. Un altro vantaggio offerto da Myfox è lo sportellino che oscura fisicamente l’obiettivo, preservando la nostra intimità al 100% e facendo in modo che nessun altro componente della famiglia ci osservi.

In caso di allerta il sistema invia automaticamente un alert a tutti gli smartphone abbinati. La visione grandangolare in HD, anche notturna con raggi infrarossi, e il Magic Zoom permettono di controllare ogni dettaglio dell’abitazione. Se la camera rileva un movimento viene inviata una notifica agli smartphone collegati al dispositivo. E in caso di blackout il sistema continuerà a funzionare per alcune ore grazie alle batterie tampone interne. La camera riprenderà per un’ora dall’interruzione della corrente, memorizzando le immagini in caso di minaccia registrata. Per l’installazione servono due prese di corrente e la connessione internet Wi-Fi. Il costo è di 299€ e nel packaging è compreso: sirena da 110 dB, Link per connettere i componenti del sistema, sensore IntelliTAG per porte e finestre e un badge per inserire e disinserire l’antifurto in automatico. La telecamera costa 199€. In vendita su Amazon.

 

Smart Home Security Kit DCH-107KT di D-Link

Il kit intelligente include quattro dispositivi essenziali per automatizzare la sicurezza domestica, tutti D-Link controllabili da smartphone e tablet: un Connected Home Hub Z-Wave, una videocamera con monitor HD, una sirena Z-Wave, e un sensore per porte e finestre Z-Wave. Il Connected Home Hub è il cuore del sistema, si collega a un router già esistente e supporta qualsiasi dispositivo mydlink Home. Questi dispositivi possono interagire tra loro, attivarsi in simbiosi in caso d’intrusione e inviare notifiche direttamente sullo smartphone. Il sensore avverte automaticamente dell’apertura di porte e finestre e può essere utilizzato anche con casseforti. Può anche essere impostato per far suonare la sirena. La videocamera HD Monitor permette di sorvegliare ciò che sta accadendo a casa in qualsiasi momento, giorno e notte, e catturare screenshot dell’inquadratura in caso di intrusione. Riprende anche in notturna fino a 5 metri di visibilità. Inoltre, entro quest’anno, è in arrivo una nuova videocamera Wi-Fi compatibile con HomeKit e controllabile da Siri. Il kit DCH-107KT costa 249,99 euro. Su Amazon

 

Piper nv Smart Home Security System

Telecamera, che oltre a registrare il flusso video in qualità Full HD da 3,4 megapixel a 180 gradi con Night Vision, dispone di un sensore per i movimenti, una sirena, un sensore per la temperatura, umidità e rumore. Inoltre, grazie al protocollo wireless z-wave, è possibile gestire delle prese elettriche da remoto.

L’utente può controllare la situazione all’interno della propria abitazione attraverso l’applicazione per smartphone,  ed è possibile sincronizzare e controllare con lo stesso account fino a cinque telecamere. Inoltre Piper offre ai propri utenti uno spazio gratuito sulla nuvola (sono memorizzate fino a mille clip).

piper-nv-white_1024x1024Ha sensori di rilevamento suono e movimento, temperatura, luce e umidità. Grazie alla connettività Z-Wave la Piper NV può fungere da hub per controllare altri accessori come prese smart e sensori per porte e finestre. Se hai un cane o un gatto che gironzola solitario per casa puoi anche salutarlo dall’ufficio grazie al doppio canale audio. Piper nv ha una batteria di backup che fornisce la connessione costante, anche in interruzioni di corrente e offre le opzioni di registrazione video più accurate. Inoltre, puoi scegliere quando essere protetto scegliendo tra tre modalità: a casa, fuori o in vacanza. A partire da 199€.

Le funzionalità che mancano:

  • ir blaster;
  • sensore  CO, CO2;
  • accelerometro;
  • modulo 3G integrato;
  • videocamera motorizzata;
  • non supporta IFTTT;
  • non offre la possibilità di collegamento con sensori z-wave compatibili di altre marche.

 

Netatmo Welcome 

E’ una videocamera di sicurezza indoor in grado di catturare video con una risoluzione 1080p, la caratteristica più interess81fqpd2aail-_sx425_ante di questa videocamera è il riconoscimento facciale (Facial Recognition), grazie ad un algoritmo molto sofisticato e dopo un certo periodo di allenamento (anche alcune settimane) la videocamera Welcome sarà in grado di riconoscere il viso di ogni persona che entra nel suo campo visivo, in caso di persona non registrata, e quindi per lei sconosciuta, invierà un messaggio di alert. Circa 160€.

 

Arlo By Netgear

arlo-netgear-964x1024Questa videocamera può registrare in HD e con un’angolazione di 130 gradi. Grazie ai 200 MB offerti da Netgear ogni video può essere salvato sullo spazio di cloud storage. Grazie ad Arlo, l’utente può creare un sistema di videocamere di sorveglianza, sia indoor che outdoor (per interno e per esterno). Collegando la stazione base pensata da Netgear a un router Wi-Fi sarà possibile collegare due o più fotocamere di sicurezza alla stessa LAN e proteggere tutta la propria abitazione. Nei piani Netgear, la stazione base oggi utilizzata per Arlo dovrebbe rappresentare il cuore della smart house del futuro. La videocamera di sorveglianza può essere impostata sia attraverso il tool sviluppata per il pc sia attraverso l’applicazione per smartphone e tablet. In pochi minuti l’utente potrà regolare la luminosità, il contrasto dei colori e dare l’avvio alla registrazione. Il kit con 3 videocamere e la stazione base ha un costo di poco superiore ai quattrocento euro. Il difetto principale è la mancanza di audio nelle registrazioni video.

 

Nest Cam

Videocamera prodotta da  Nest Labs (esperta in accessori per la domotica), azienda del firmamento Google. Acquistabile sul sito della società per 199 dollari ha tutte le caratteristiche in regola per diventare un punto di nest camriferimento nel campo della sicurezza domestica. Nest Cam ha un angolo visuale di centotrenta gradi e la registrazione del flusso di immagini è in FullHd, con la possibilità di controllarla da remoto, grazie all’applicazione sviluppata dallo staff dell’azienda (compatibile con una versione superiore di Android 4.0 e iOS 8). Inoltre, grazie alla presenza del microfono, si può interagire da remoto con le persone o gli animali presenti nell’abitazione.

La telecamera non dispone di uno slot per la MicroSD, quindi per la memorizzazione del flusso video si può utilizzare l’offerta per il cloud messa a disposizione da Google: si può decidere di salvare sulla nuvola le immagini degli ultimi dieci giorni ad un costo di cento dollari all’anno. Per la visione notturna Nest Cam utilizza un sensore a raggi infrarossi, che assicura una registrazione ottimale fino a sei metri. Nel caso in cui la telecamera noti qualche movimento anomalo, avverte il proprietario dell’abitazione attraverso delle notifiche sullo smartphone.

Attualmente in commercio non si trova un Sistema di Sicurezza Smart con telecamera veramente completo rispondente ai nostri requisiti, Piper Nv. D-Link Smart Home e Branto sono i prodotti più interessanti perché supportano gli Standard DeFacto Z-Wave e ZigBee in questo modo possono essere utilizzati per integrare altri sensori o dispositivi.

Come vedremo nel prossimo capitolo quindi la nostra architettura è un insieme di dispositivi di marche diverse per ovviare a queste funzionalità mancanti.

 

Architettura

La figura seguente illustra l’architettura di massima, che ha le seguenti regole:

  • Per controllare la proprietà esterna vengono utilizzate le telecamere del prodotto Netgear Arlo. Il perché di questa scelta risiedono nel fatto che queste telecamere sono senza fili, e quindi non vi è nessuna necessità di portare dei cavi di alimentazioni. Quattro telecamere sono in grado di coprire completamente il perimetro esterno. Le telecamere vengono raggruppate sul Bridge / Stazione di Base della Netgear.
  • La Stazione di Base è collegata al Main Controller.
  • Internamente vengono utilizzate la / le telecamera/e D-Link DCH-107KT che vengono raggruppate sul Bridge / Home Controller della D-Link.
  • L’Home Controller è collegato al Main Controller
  • I Sensori vengono collegati al Bridge / Home Controller della D-Link
  • La sirena interna è collegata al Bridge / Home Controller della D-Link
  • Attraverso il Main Controller vengono programmati le azioni da attuare all’avvenire degli eventi. Alcune aggregazioni possono essere fatte in Alexa (ifttt) o nel Main Controller (OpenHab), per esempio: Tipo :  intrusione allora tapparella down + accendi luci in saole + accendi sirena
  • Lo streaming proveniente dalle videocamere viene salvato in Cloud, almeno per 7 giorni.
  • L’unico componente che in caso di mancanza di corrente bisogna mettere sotto UPS è il modem Router di accesso alla rete internet.

 

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Conclusioni

Come già scritto, anche se il prodotto ideale, al momento, non esiste sul mercato, il Sistema di Sicurezza descritto è molto vicino al sistema ideale, utilizzando prodotti di marche diverse, che interagiscono tra di loro utilizzando i vari Standard de Facto. Questo approccio modulare ci permette, inoltre, di aggiornare / rimpiazzare  i vari componenti a mano a mano che un nuovo modulo, con nuove funzionalità, esce sul mercato.

 

 

————— Bibliografia —————

Nelle due tabelle seguenti per ogni prodotto viene fornito il link al sito del produttore e al sito del negozio on line dove è possibile comprarlo in Italia, e il link a alcuni articoli interessanti:

Prodotti Prezzo Indicativo
Myfox Home Alarm e Security Camera, in vendita su Amazonsito del prodotto, CNET review  190€
Smart Home Security Kit DCH-107KT di D-Link, in vendita su Amazonsito del prodotto  250€
Piper nv Smart Home Security System , in vendita su Amazon, sito del prodotto, CNET review  199€
Netatmo Welcome, in vendita su Amazon, sito del prodotto  170€
Netgear Arlo, in vendita su Amazon, sito del prodotto 140€
Brantoin vendita su Amazon USA, sito del prodotto  299$
Nest Cam, in vendita su Amazon, sito del prodotto  210€

 

La Tabella seguente riassume alcune interessanti bibliografie:

Bibliografia
Smart Home & IoT
How To Smart Home
ZigBee – The ZigBee Alliance
Z-Wave – Z-Wave Smart Home
Create a Smarter Home with Alexa
Nest, la casa domotica secondo google
 Best smart home security camera system
 I migliori sistemi di sicurezza smart per la casa con telecamera (Google Docs)
 I Migliori Kit per la Domotica per la tua Casa Intelligente
 Z-Wave Italia – Shop Online
Next Tape – Cataloghi e Schede Tecniche
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Ultima Revisione: 07.Dicembre.2016

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