informacijske reŠitve v sodobnih hiŠah · termin domotika se je pojavil v devedesetih in izhaja...

Aziz Lesnik

INFORMACIJSKE REŠITVE V SODOBNIH HIŠAH

Diplomsko delo

Maribor, maj 2012

I

Diplomsko delo univerzitetnega študijskega programa


Študent: Aziz Lesnik

Študijski program: Univerzitetni, Računalništvo in informatika

Smer: Informatika

Mentor: izr. prof. dr. Aleš Ţivkovič

Maribor, maj 2012

III

ZAHVALA

Zahvaljujem se mentorju, izr. prof. dr. Alešu

Ţivkoviču, za pomoč in vodenje pri opravljanju

diplomskega dela. Posebna zahvala velja

staršem, ki so mi omogočili študij.

IV


Ključne besede: Domotika, Hišni sistemi, Pametne hiše, Android, iPhone,

Windows 7

UDK:

Povzetek

Diplomsko delo preučuje informacijske sisteme, kateri se uporabljajo v sodobnih hišah.

Navedeni so protokoli, ki se uporabljajo za povezavo in komuniciranje gospodinjskih

aparatov, ter njihovi primeri uporabe. Predstavlja tudi rešitve, ki so namenjene

uporabnikom. Podrobneje primerja operacijske sisteme za mobilne telefone, Android,

iOS in Windows7, kateri služijo pri nadzorovanju in interakciji s hišnimi sistemi. Zadnji

del diplomskega dela obsega implementacijo programa za operacijski sistem Android,

ki omogoča nadzor žarnice preko spletne storitve, nameščene na strežniku, kateri je

povezan na modul Arduino Uno.

V

SOFTWARE SOLUTIONS FOR MODERN HOUSES

Key words: Domotics, Home systems, Smart homes, Android, iPhone, Windows

7

UDK:

Abstract

The thesis examines the information technologies used in modern houses. It specifies

individual protocols, which are used for communication between home appliances, and

their usage in current projects. It also represents the solutions made for the end-users.

It includes a more detailed presentation of the operating systems for mobiles, Android,

iOS and Windows7, that are used to control and interact with the home systems. The

last part of the diploma thesis describes the development of an Android program that

enables the control of a light bulb through a web service installed on a web server,

which is connected to the Arduino module.

VI

VSEBINA

1 UVOD .................................................................................................................. 1

2 INTELIGENTNE HIŠE ...................................................................................... 2

2.1 DEFINICIJA ..................................................................................................... 2

2.2 PODROČJA UPORABE ....................................................................................... 4

2.3 VARNOST IT REŠITEV V PAMETNI HIŠI ............................................................. 6

2.4 PREGLED TRENUTNIH REŠITEV NA TRGU ........................................................ 12

2.5 UPORABA V PRIHODNJE ................................................................................ 14

3 VLOGA INFORMACIJSKIH SISTEMOV PRI APLIKACIJAH ZA

INTELIGENTNE HIŠE ........................................................................................... 19

3.1 MOŢNE ARHITEKTURE ZA PODROČJE INTELIGENTNIH HIŠ................................ 19

3.2 SISTEMSKE REŠITVE ...................................................................................... 20

3.2.1 Standard KNX.......................................................................................... 20

3.2.2 Standard ZigBee ...................................................................................... 23

3.2.3 Protokol Z-Wave ...................................................................................... 25

3.2.4 Platforma LonWorks ................................................................................ 27

3.2.5 Protokol Insteon ...................................................................................... 30

3.3 STORITVE S KATERIMI SE LAHKO POVEZUJEMO .............................................. 33

4 MOBILNE PLATFORME ............................................................................... 41

4.1 OPIS IN PRIMERJAVA MOBILNIH PLATFORM ANDROID, IOS IN WINDOWS 7 ...... 41

4.2 UPORABA V REŠITVAH ZA PAMETNI DOM ....................................................... 55

5 ARDUINO BULB .............................................................................................. 57

5.1 SPLETNA STORITEV ....................................................................................... 57

5.2 PODATKOVNA BAZA ..................................................................................... 59

5.3 ARDUINO UNO ............................................................................................. 60

5.4 ANDROIDOVA APLIKACIJA ............................................................................ 62

5.5 KSOAP 2 ..................................................................................................... 65

6 SKLEP ............................................................................................................... 68

VII

7 LITERATURA .................................................................................................. 70

VIII

SLIKE

Slika 2.1: Primer povezave senzorja, kontrolnega sistema in aktuatorja [7]. .................. 2

Slika 2.2: Razdelitev inteligentnega sistema na podenote [5]. ........................................ 5

Slika 2.3: Pogosta struktura omreţja v gospodinjstvih. ................................................ 12

Slika 2.4: Vmesnik za pošiljanje do hišnih aparatov. ................................................... 14

Slika 2.5: Modernizacija energetskega omreţja [14]. ................................................... 16

Slika 3.1: Povezava hišnih sistemov z zunanjim svetom. ............................................. 20

Slika 3.2: Primerjava protokolov TCP in OSI [20]. ..................................................... 21

Slika 3.3: Dve moţnosti konfiguracije KNX naprav [23]. ............................................ 22

Slika 3.4: Plasti ZigBee komponente. .......................................................................... 23

Slika 3.5: Topologije ZigBee omreţij [26]. ................................................................. 24

Slika 3.6: Primer omreţja Z-Wave .............................................................................. 26

Slika: 3.7 Zgradba čipa Neuron [30]. ........................................................................... 28

Slika 3.8: Fizična zgradba omreţja LonTalk in logično naslavljanje v eni domeni. ...... 30

Slika 3.9: Komunikacija vozlišč rešitve Insteon pri uporabi različnih načinov prenosa

podatkov. ............................................................................................................ 31

Slika 3.10: Zgradba omreţja e-storitev ........................................................................ 34

Slika 3.11: Zgradba oblaka. ......................................................................................... 36

Slika 3.12: Model pametnega električnega omreţja [43]. ............................................. 39

Slika 4.1: Prodaja pametnih telefonov glede na OS v zadnji četrtini leta 2011 [46]. ..... 41

Slika 4.2: Arhitektura platforme Android. ................................................................... 42

Slika 4.3: Sloji operacijskega sistema iOS. .................................................................. 46

Slika 4.4: Stanja iOS aplikacije. .................................................................................. 48

Slika 4.5: Arhitektura OS Windows Phone 7 [62]........................................................ 49

IX

Slika 4.6: Ţivljenjski cikel aplikacij Windows Phone. ................................................. 52

Slika 4.7: Mobilne platforme za nadzor hišnih sistemov. ............................................. 56

Slika 5.1: Datotečna struktura spletne storitve. ............................................................ 58

Slika 5.2: Struktura podatkovne baze. ......................................................................... 59

Slika 5.3: Mikrokrmilnik Arduino Uno. ...................................................................... 60

Slika 5.4: Okolje Arduino. .......................................................................................... 62

Slika 5.5: Androidov emulator v Eclipsu. .................................................................... 63

Slika 5.6: Struktura programa ArduinoBulbClient. ...................................................... 64

X

TABELE

Tabela 1: Primer politik dostopa [19]. ........................................................................... 9

Tabela 2: Tehnične specifikacije rešitve Insteon [34]. ................................................. 32

Tabela 3: Primerjava glavnih ponudnikov storitev v oblaku ........................................ 37

Tabela 4: Različice platforme Android. ....................................................................... 45

Tabela 5: Razlike med orodjema Silverlight in XNA. .................................................. 50

Tabela 6: Funkcionalnosti mobilnih platform [70]. ...................................................... 53

XI

UPORABLJENE KRATICE

XDSL – DIGITAL SUBSCRIBER LINE - digitalni naročniški vod

S-BUS – SERIAL BUS – protokol, ki se uporablja za komunikacijo v inteligentnih

zgradbah (azijski in afriški standard)

GPRS – GENERAL PACKET RADIO SERVICE - mobilna podatkovna storitev

UMTS – UNIVERSAL MOBILE TELECOMMUNICATIONS SYSTEM - univerzalni

mobilni telekomunikacijski sistem

DECT – DIGITAL ENHANCED CORDLESS TELECOMMUNICATIONS - digitalne

brezţične telekomunikacije

RFID - RADIO FREQUENCY IDENTIFICATION - radiofrekvenčna identifikacija

DoS – DENIAL-OF-SERVICE - zavrnitev storitve

WEP – WIRED EQUIVALENT PRIVACY - varnostni algoritem za protokol IEEE

802.11, ki se uporablja za avtentikacijo in šifriranje podatkov v brezţičnih omreţjih

WPA2 – WI-FI PROTECTED ACCESS 2 – izboljšan varnostni algoritem za protokol

IEEE 802.11, ki se uporablja za avtentikacijo in šifriranje podatkov v brezţičnih

omreţjih

EHS – EUROPEAN HOME SYSTEMS PROTOCOL – protokol za nadzor in

upravljanje zgradb, ki se je uporabljal v preteklosti (zdaj spada pod protokol KNX)

BB – BATIBUS - protokol za nadzor in upravljanje zgradb, ki se je uporabljal v

preteklosti (zdaj spada pod protokol KNX)

EIB – EUROPEAN INSTALLATION BUS - največje evropsko zdruţenje standardov

za nadzor in upravljanje zgradb

OSI– OPEN SYSTEMS INTERCONNECTION - povezani odprti sistemi

TCP – TRANSMISSION CONTROL PROTOCOL - protokol za krmiljenje prenosa

HAL – HOME AUTOMATED LIVING – ponudnik inteligentnih spletnih in mobilnih

rešitev

XII

IP – INTERNET PROTOCOL - internetni protokol

ETS – ENGINEERING TOOL SOFTWARE – programsko okolje za programiranje

krmilnikov sistema KNX

AES – ADVANCED ENCRYPTION STANDARD - šifriranje podatkov po naprednem

šifrirnem standardu, ki ga uporablja predvsem vojska in vladne službe (zagotavlja

visoko varnost)

SUC – STATIC UPDATE CONTROLLER - statični krmilnik, ki se uporablja v rešitvi Z-

Wave

SIS – SUC ID SERVER – SUC z možnostjo identificiranja vozlišč

UpnP – UNIVERSAL PLUG AND PLAY - skupek omrežnih protokolov, ki je namenjen

poenostavljenju priklopa raznih naprav v domače omrežje za različne namene

(komunikacija, zabava, podatkovno skladišče)

EEPROM – ELECTRICALLY ERASABLE PROGRAMMABLE READ-ONLY

MEMORY- električno izbrisljivi programabilni bralni pomnilnik

MAC – MEDIA ACCESS CONTROL ADDRESS - naslov za nadzor dostopa do

medija

RAM – RANDOM ACCESS MEMORY - bralno-pisalni pomnilnik

ROM – READ ONLY MEMORY - bralni pomnilnik

SOA – SERVICE ORIENTED ARCHITECTURE - storitveno usmerjena arhitektura

JES – JAVA EMBEDDED SERVER – vgrajen streţnik s platformo Java

OSGi – OPEN SERVICE GATEWAY INITIATIVE - dinamično modularen sistema za

programsko okolje Java

HTTP – HYPERTEXT TRANSFER PROTOCOL - protokol za prenos hiperbesedila

RSS – REALLY SIMPLE SYNDICATION - druţina XML datotečnih oblik za spletno

zlaganje vsebin, ki se pogosto posodabljajo (spletni dnevniki, novice, idr.)

LCD – LIQUID CRYSTAL DISPLAY - zaslon s tekočimi kristali

SaaS – SOFTWARE AS A SERVICE - programska oprema kot storitev

XIII

PaaS – PLATFORM AS A SERVICE - platforma kot storitev

IaaS – INFRASTRUCTURE AS A SERVICE - infrastruktura kot storitev

VOIP – VOICE OVER IP - prenos govora po internetnem protokolu

OS – OPERATING SYSTEM – operacijski sistem

SDK – SOFTWARE DEVELOPMENT KIT - razvojni set, ki nam ponuja vse potrebne

vmesnike, orodja in vire, kateri so potrebni za izgradnjo aplikacij

NDK – NATIVE DEVELOPMENT KIT - razvojni set, ki je namenjen razvoju aplikacij

v avtohtonem programskem jeziku za operacijski sistem Android

ADT – ANDROID DEVELOPMENT TOOLS - razvojna orodja za Android

DDMS - DALVIK DEBUG MONITOR SERVER - sistem za povezavo emulatorja z

razvojnim okoljem s katerim lahko spremljamo delovanje aplikacij (mogoča tudi

simulacijo določene aktivnosti strojne opreme)

API – APPLICATION PROGRAMMING INTERFACE - vmesnik aplikacijskih

programov

SP – SERVICE PACK - servisni paket

SOAP – SIMPLE OBJECT ACCESS PROTOCOL - standard za spletne storitve, ki

temelji na jeziku XML

WSDL – WEB SERVICE DESCRIPTION LANGUAGE - opis spletne storitve kot set

končnih točk, ki delujejo nad sporočili, v obliki XML

USB – UNIVERSAL SERIAL BUS - vsestransko zaporedno vodilo

JAVA ME – JAVA PLATFORM, MICRO EDITION - Java okolje, ki je prilagojeno za

vgrajene naprave (mobilni telefoni, navigacijski sistemi, idr.)

URL – UNIFORM RESOURCE LOCATOR - enolični krajevnik vira

Informacijske rešitve v sodobnih hišah Stran 1

1 UVOD

Avtomatizacija in informatizacija ţe od nekdaj sluţita pri optimizaciji procesov ter

doseganju produktivnejših, učinkovitejših in kakovostnejših rešitev. Ti sistemi so se zaradi

svoje neprimerne velikosti, nedosegljivosti ter previsoke cene, do nedavnega uporabljali le

v industriji. V zadnjem desetletju smo se večkrat srečali s pojmom inteligentna zgradba, ki

pa je bila zaradi cenovne neugodnosti značilnost kompleksnejših objektov. Nenehni razvoj

tehnologij in konkurenčnost med izdelovalci pa je privedel do izboljšanja kompatibilnosti

in pocenitve komponent. Zaradi tega se na trgu pojavlja vedno večje število

avtomatiziranih zgradb in gospodinjstev. Zgradbna sistemska tehnika sluţi predvsem

učinkovitejši rabi energije, manjši obremenitvi okolja, večji varnosti objektov ter

povečanju bivalnega udobja.

Danes skoraj vse moderne hišne naprave vsebujejo tako imenovane pametne komponente,

ki omogočajo bolj varčno gospodarjenje. Ţe v kurilnici lahko najdemo termostate, ki

regulirajo jakost ogrevanja in celo razne kombinacije ogrevanja s pomočjo toplote zraka ali

vode. Integracija vseh naprav, ki jih usklajeno vodi krmilni inteligentni sistem, pa še

izboljša učinkovitost delovanja celotnega objekta in olajša delo posamezniku.

Namen diplomske naloge je podrobno opisati informacijske sisteme uporabljene v

gospodinjstvih ter predstaviti njihove prednosti in slabosti. Glede na pridobljene rezultate

bomo ocenili njihovo uporabnost za končnega uporabnika.

Diplomsko delo sestavlja pet poglavij. V drugem poglavju bomo na kratko predstavili

pojem inteligentna hiša ter podali prednosti, ki jih prinaša. Navedli bomo nekatere ţe

implementirane rešitve ter pogledali kaj lahko pričakujemo v prihodnosti. Ker je na trgu

veliko različnih arhitektur, bomo v tretjem poglavju podrobneje opisali nekatere med

njimi. Opisali bomo tudi moţnosti upravljanja hiše s stališča uporabnikov. V četrtem

poglavju se bomo osredotočili na mobilne platforme, med katerimi bomo izbrali najbolj

poznane, jih med seboj primerjali in predstavili nekaj rešitev, ki se uporabljajo na trgu.

Peto poglavje bo namenjeno predstavitvi praktičega primera uporabe, kjer s programom za

operacijski sistem Android krmilimo ţarnico, katera je preko kartice Arduino Uno

povezana na spletni streţnik.


2 INTELIGENTNE HIŠE

2.1 Definicija

Termin domotika se je pojavil v devedesetih in izhaja iz latinske besede domus, kar

pomeni dom, ter grške besede automatica, kar pomeni, da se nekaj izvaja samostojno [1].

Inteligentna hiša je torej elektronska povezava naprav in aparatov, tako da lahko

spremljamo trenutno stanje in nadziramo objekt centralno, kot enoten sistem. Z drugimi

besedami, gre za avtomatizacijo doma ter gospodinjskih dejavnosti, ki zagotavljajo boljše

udobje, energetsko učinkovitost in varnost, še posebej pa lahko poveča kakovost ţivljenja

starejšim ljudem in invalidom, ki bi sicer potrebovali negovalca ali varstvo.

Moderni aparati in številni protokoli nam omogočajo izgradnjo pametnega sistema za

spremljanje trenutnega stanja, v katerem se nahaja objekt, ter nam omogočajo nadzor nad

njim. Senzorji so pri tem ključnega pomena. Strojna in programska oprema, nameščena na

enem ali večih mestih, nam v trenutku vrača aktualne podatke posameznih komponent

izven in znotraj hiše. Centralni sistem te vrednosti s pomočjo programske logike pretvori v

informacije, oziroma inštrukcije, in jih pošlje do aktuatorja, kateri sproţijo določeno

sekvenco operacij. Harmonično delovanje celotnega sistema izpopolnjuje in izboljša izrabo

posameznih gospodinjskih aparatov ter poveča udobnost bivanja.

Preprost primer, ki ga prikazuje slika 2.1, je uporaba toplotnega senzorja v določenem delu

zgradbe. Uporabnik nastavi temeperaturo, ki se zabeleţi v kontrolni center. Rezultati, ki jih

vrača senzor, se primerjajo z zabeleţeno vrednostjo. Ko je nivo niţji od ţelenega, sistem

avtomatsko na to opozori aktuator, ki vklopi peč, oziroma jo v obratnem primeru izklopi.

Slika 2.1: Primer povezave senzorja, kontrolnega sistema in aktuatorja [7].


Ponavadi se načrtovanje inteligentnih sistemov upošteva ţe pri gradnji stavbe, zaradi

dostopnosti sten, vtičnic in skladiščnih prostorov ter moţnosti sprememb glede na

prilagodljivost na določeno tehnologijo. V ţe obstoječe hiše se večinoma vgrajujejo

brezţični sistemi, saj tako ni potrebnih drastičnih sprememb v strukturi omreţja. Ti za

komuniciranje uporabljajo ţe obstoječo napeljavo, radijske ali infrardeče valove.

Moţnosti medsebojne povezave:

a) Ţično

Optična vlakna

Kabli (xDLS, S-Bus, AUTOBUS)

Električna napeljava (X10, UNIVERSAL POWERLINE BUS, PLCBUS)

b) Brezţično

Radijski valovi (Wi-Fi, GPRS in UMTS, Bluetooth, DECT, ZigBee, Z-Wave, X-

Comfort, ONE-NET, EnOcean)

Infrardeči valovi

c) Ţično in brezţično

Pri ţičnih omreţjih moramo napeljati kable do vsake komponente, kar je časovno potratno,

sploh, če jih moramo vleči skozi stene ali pod tlemi. Ko je strojna oprema nameščena, se

postopek konfiguracije ne razlikuje bistveno od brezičnega omreţja. Elementi, ki se

uporabljajo pri ţični vezavi (kabli, zvezdišča, stikala, idr.) so bistveno cenejši.

Širokopasovni usmerjevalniki stanejo več, vendar niso nujni del strukture le-tega. Tudi kar

se tiče zanesljivosti, varnosti in hitrosti prenosa, imajo prednost klasična omreţja, ki

uporabljajo fizične vodnike. Kljub vsemu naštetemu se zaradi mobilnosti in laţje

inštalacije pri ţe obstoječih objektih veliko strank odloči za brezţično omreţje ali

kombinacijo obeh.

Na trgu lahko najdemo veliko različnih komponent, ki nam omogočajo določeno stopnjo

inteligence v objeku. Problem lahko nastane pri povezovanju posameznih delov, saj zaradi

pestrosti izbire niso vse naprave zdruţljive. Tehnologije, ki so na voljo, lahko uporabljajo

različne protokole za komunikacijo. Nekatera podjetja uporabljajo zaprte nestandardne

sisteme, kateri nudijo nekatere funkcionalnosti inteligentne stavbe, vendar zaradi tega

oteţijo ali celo ne omogočijo razširitev sistema na druge komponente, ki uporabljajo druge

standarde za izmenjavo sporočil. V takem primeru si lahko pomagamo le, če obstaja

pretvornik med njimi. Zaradi različnih potreb in omejitev so se razvili mnogi sistemi.

Nekateri izmed njih so:

XKN (European Installation Bus),

LonWorks,

X10,

ZigBee,

Z-Wave in

INSTEON.


Cilj sodobnih hišnih inštalacij je doseči transparenten sistem s skupnim vodilom, ki je

prilagodljiv procesu in okolju, za katerega je značilna zdruţljivost med napravami,

razširljivost (omogočeno dodajanje novih naprav), ter moţnost avtokonfiguriranja glede na

ţelje uporabnika [2, 3] .

Senzorji

Enostavni binarni senzorji so zelo pogosto uporabljeni pri prepoznavanju stanja

določenega elementa oziroma pri zaznavanju gibanja. Rezultat izrazijo z binarno številko 1

ali 0. Zaradi svoje preprostosti so cenovno ugodni in enostavni za montaţo, vendar ne

sluţijo za kompleksnejše aktivnosti. Če na primer vzamemo iz omare plašč, je glede na

stanje le-te (odprta/zaprta) nemogoče vedeti, kaj smo vzeli iz nje.

Video kamere zagotavljajo bogati vir informacij in omogočajo tako opazovanje človeku

kot računalniško interpretacijo, vendar pri njih naletimo na več tehničnih izzivov.

Omejujejo nas zahteve za shranjevanje in pridobivanje le za nas zanimivih podatkov.

Problem nastane tudi pri vdoru v človekovo zasebnost.

Prepoznavanje preko radijske frekvence (RFID) se uporablja za izmenjavo podatkov med

bralcem in elektronsko oznako, ki vsebuje enolično identifikacijsko številko. RFID oznake

so lahko pasivne, kar pomeni, da nimajo vira energije in so ponavadi pritrjene na predmet,

ali aktivne, katere imajo lastno napajanje, ki zagodavlja večji doseg tehnologije. Ţal ta

metoda še ni preveč zanesljiva in stabilna, zlasti pri branju skozi tekočine ali kovine.

Na voljo je še mnogo drugih senzorjev, ki omogočajo zaznavanje določenih situacij in

sproţanje določenih storitev. Ti ponavadi zagotavljajo bolj specifične informacije kot

enostavni binarni senzorji, vendar podajo manj podrobnosti v primerjavi s kamerami. Sem

spadajo merilci temperature, vlaţnosti, tlaka, idr. [6]

2.2 Področja uporabe

Inteligentni sistemi so porazdeljeni na več manjših podenot, kot je prikazano na sliki 2.2.

Vsaka opravlja svoje naloge, podatke o stanju pa vračajo v centralni kontrolni sistem, ki

glede na potrebo pošilja navodila določenim podsistemom. Področja uporabe inteligentnih

hiš lahko razdelimo na tri skupine:

Zagotavljanje varnosti v pametni hiši

Informacijske rešitve igrajo pomembno vlogo v domovih za ostarele, bolnicah in hišah kjer

ţivijo ljudje s posebnimi potrebami, saj povečajo varnost in neodvisnost prebivalcev ter

velikokrat tudi njihovih sorodnikov in skrbnikov. Beleţenje incidentov, ki so se zgodili,

kot tistih, ki se niso, omogoča proţenje opomnikov ali alarmov. Opozorila se lahko

pošljejo tudi v obliki sporočila na mobilni telefon ali se vzpostavi klic na določeno

številko.

Pasivni alarmi se aktivirajo avtomatsko brez človekovega posega. Uporabljajo se za

izogibanje nevarnim situacijam, kot so na primer poţari, kritičen padec osebe ali hoja med

spanjem. Postelja s senzorji za teţo lahko zazna, če oseba ponoči zapusti posteljo in ji


avtomatsko osvetli pot do stranišča. Nastavi se lahko tudi časovna zanka, ki sproţi alarm,

če se bolnik predolgo ne vrne nazaj v posteljo.

Senzorji, ki se namestijo na okna in vrata, nam sporočajo, če so odprta ali zaprta. Odprta

vrata lahko podnevi dajo signal za zmanjšanje jakosti ogrevanja, ponoči pa sproţijo alarm.

Moţna je tudi integracija alarmnih sistemov proti vlomom. Tipala se uporabljajo tudi pri

zaznavanju uhajanja plina, izlivu vode in zaznavanja dima. Ko pride do incidenta nas

sistem na to opozori, oziroma neposredno kontaktira varnostno sluţbo.

Stikala, kot na primer "dan/noč" ali "doma/odsoten", lahko z enim klikom pretvorijo hišo

iz enega stanja v drugo. Tako lahko nastavimo, da se ponoči ugasnejo vse naprave, ki so

kritične za izbruh poţara zaradi kratkega stika (hišni kino, kavni aparat, itd.), in se čez dan

ponovno vključijo. Na podoben način lahko izklopimo določene aparate (računalnike,

televizorje, idr.), kadar zapustimo hišo.

Slika 2.2: Razdelitev inteligentnega sistema na podenote [5].

Sistem je zmoţen nadziranja posameznih hišnih aparatov in v primeru nepravilnega

delovanja ali okvare avtomatsko naroči servisiranje. Naprave, kot so hladilniki, pomivalni

stroji, klime, o potrebni menjavi posameznih delov obveščajo uporabnika, ali o tem

neposredno obvestijo ustrezno servisno sluţbo [8].

Udobnost

Daljinski upravljalci, mobilni naprave ter spletne aplikacije nam omogočajo nadzor nad

posameznimi viri inteligentnega sistema, ne glede na našo lokacijo. Tako lahko iz enega

mesta preverjamo stanje in upravljamo vse aparate, ki so povezani na centralni sistem.


Programiranje urnikov za določena opravila nam prihrani čas in bistveno olajša delo.

Nastavimo lahko bujenje le ob delovnih dneh z izbrano glasbo, dvigom rolet ali priţigom

luči. Preden zapustimo posteljo, se lahko ţe začne priprava sveţega kruha ter čaja ali kave.

Sistemi so zmoţni preverjati zaloge hrane, pijače, čistil, higienskih pripomočkov ter ostalih

materialov. Ob pomanjkanju, ali ţe preventivno, nas o tem opozorijo, oziroma kar

samodejno naročijo ţivila preko spletne trgovine.

Glede na zahtevo smo lahko obveščeni o stanju na cestah, vremenu, novicah, zgrešenih

telefonskih klicih, itd. Nastavimo lahko tudi opozorila za pomembne dogodke, kot so

rojstni dnevi, pomembni sestanki, srečanja, obletnice, idr.

Inteligentne hiše nam nudijo tudi pomoč pri upravljanju nad njimi in njihovimi

komponentami [4].

Varčnost

Boljši izkoristek energije je eden izmed pomembnejših razlogov za integracijo

informacijskih sistemov v gospodinjstvu. Uporaba naravnih virov, kot so sončna energija,

toplota podtalnice in zraka, bistveno zmanjšuje stroške in ima pozitiven vpliv na okolje,

vendar je začetna investicija precej velika [9].

Moţnost preverjanja porabe v obliki grafov za tedensko oziroma mesečno porabo nam

omogoča, da zbrane podatke za določena obdobja tudi med sabo primerjamo. Nastavitev

meje uporabe sluţi za obveščanje ob prekoračitvi le-te.

Nameščena tipala nas opozarjajo na odprta okna in vrata v prostorih, ki jih trenutno

ogrevamo oziroma ohlajamo. V neuporabljenih sobah se lahko temperatura zniţa za

določeno vrednost in se s tem zmanjša poraba energije.

Daljinsko upravljanje pripomore k upravljanju hiše na daljavo, tako lahko na primer

izklopimo ogrevanje, kadar zapustimo hišo za dalj časa, in ga ponovno vklopimo na poti

domov tako, da se ob vrnitvi ţe vzpostavi hišna temperatura. Ko zapustimo dom, z enim

klikom ugasnemo vse naprave, katerih delovanje ni ključnega pomena, in s tem

pripomoremo k večji gospodarnosti [4].

2.3 Varnost IT rešitev v pametni hiši

Širjenje naprednih tehnologij pomeni tudi spreminjanje našega načina ţivljenja in socialne

interakcije, še posebej pa z uveljavo digitalnih domov. Čeprav je prihodnost avtomatizacije

objektov obetavna, se moramo spopasti z velikim številom tehničnih izzivov, da bomo

lahko dosegli ne le udobje, ampak tudi varnost.

Omreţeni gospodinjski aparati, povezave do eksternih spletnih storitev, digitalni mediji (od

knjig do glasbe), internetno povezani varnostni sistemi, brezţični medicinski pripomočki,

sistemi za določanje poloţaja, pametni telefoni in še mnogo več, so le nekateri izmed

tehnoloških trendov enaindvajsetega stoletja, ki bodo bistveno vplivali na naše domače

okolje, saj ponujajo veliko novih funkcionalnosti od oddaljenega upravljanja hišnega

sistema do digitalnega odpravljanja teţav. Na ţalost se pri številnih izmed njih zaenkrat še

ne ubadajo z varnostjo in zaščito zasebnosti. Vse te novosti bodo temeljito spremenile naš


ţivljenski slog in način interakcije z našim domom, vendar je največji izziv načrtovati hišni

sistem, ki bo priročen in hkrati varen.

Zavedati se moramo, da bodo takšni objekti vsebovali veliko število senzorjev, mikrofonov

in kamer, katere bodo lahko aktivirane na daljavo. Občutljivi podatki, kot na primer

zdravstvene kartoteke ali stanje na našem bančnem računu, bodo dosegljivi od koderkoli.

Enako velja za osebne slike, video posnetke in dnevnike, ki bodo digitalno dostopni.

Vsajene medicinske naprave bodo skrbniki osebe oziroma medicinske sestre lahko

kontrolirali na daljavo, vse spremembe pa se bodo beleţile v kartoteko v podatkovni bazi.

S tega vidika bo vsaka luknja v varnosti ne samo ogrozila zasebnost posameznika ali

celotne druţine, temveč tudi povzročila neposredno fizično škodo v lastem bivališču.

Glavni izziv pri tem je, kako kontrolirati dostop do okolja in kako ločiti med različnimi

uporabniki tako, da imajo omogočeno določeno funkcionalnost glede na njihov profil. Na

tak način lahko ustvarimo različne skupine za naše obiskovalce, prijatelje, vzdrţevalce

objekta (hišnik) in celo druţinske člane ter jim dodelimo dostop le do določenih virov.

Problem nastane pri kompleksnosti in raznolikosti virov, mnogemu število različnih

uporabnikov, neizurjenosti administratorjev in druţbenem kontekstu.

Nevarnosti, katerim smo izpostavljeni, lahko glede na njihov izvor delimo v dve skupini, in

sicer na notranje, za katere so predvsem odgovorni obiskovalci našega doma, in zunanje,

katere zajemajo vse napade na naš sistem preko interneta.

Notranje

Pri vzpostavitvi domačega omreţja moramo upoštevati različne skupine ljudi, ki ga bodo

uporabljale, in s tem preprečiti neavtoriziran dostop do zaupnih podatkov in nekaterih

funkcij. Predvsem je pomembno, da administratorju na enostaven in nezahteven način

omogočimo dodajanje in omejevanje pravic za posameznika oziroma mnoţico

uporabnikov tako, da lahko uporabljajo le dolčene aparate oziroma vire znotraj hišnega

sistema.

Zamislimo si obiskovalca, ki mu nehote dodelimo več pravic, kot smo ţeleli. S tem mu

omogočimo dostop do občutljivih podatkov in moţnost spreminjanja (lahko tudi nehote)

ali prekomerne uporabe naprav (na primer tiskanje celotnega albuma z uporabo

lastnikovega tiskalnika). Prav tako lahko opravlja moteče operacije še potem, ko zapusti

naš dom, na primer z igranjem glasne glasbe ponoči ali celo izklopi varnostni sistem.

Mehanizem za nadzor dostopa mora zagotoviti naslednje varnoste zahteve:

tajnost in zasebnost občutljivih podatkov,

celovitost podatkov (zaščito pred nezaţeleno spremembo ali izgubo le-teh),

razpoloţljivost sredstev (zaščita pred Denial of Service (DoS) napadi, ki

onemogočijo razpoloţljivost storitev),

dopušča dostop le avtoriziranim uporabnikom (preprečitev pred zlorabo, nepravilno

uporabo in motnjami naprav ter fizično ali ekonomsko škodo).

Kako torej določimo pravice vsakemu posamezniku za številne aparate, ki se uporabljajo v

hišnem gospodinjstvu? Da lahko odgovorimo na to vprašanje, se moramo spopasti z

naslednjimi teţavami, ki nastopijo pri urejanju politike dostopa:


1. Nimamo za to usposobljenega administratorja. Domači uporabniki nimajo

potrpeţljivosti niti strokovnega znanja za upravljanje sistema za nadzor dostopa (še

izkušeni uporabniki včasih prezrejo opozorilo o poteku certifikata za uoprabo

bančnih spletnih strani). Malo je verjetno, da bi porabili veliko časa za učenje

kompleksnih vmesnikov ali izvajali naloge kot so dodeljevanje pravic dostopa,

revizije aktualnih politik in dnevnikov dostopa.

2. Mešana last. V mnogih domovih nima samo ena oseba v lasti vse naprave, ampak

si jih med sabo delijo tako, da vsak član gospodinjstva lahko uporablja določeno

skupino. Prav tako veliko skupnim aparatom ne moremo določiti lastnika, zato pri

nekaterih ne obstajajo politike dostopa, medtem ko so pri drugih neskladne.

3. Kompleksnost domačega okolja. Ker v današnjih gospodinjstvih najdemo veliko

število raznovrstnih naprav in drugih produktov različnih proizvjalcev, je s tem

nadzor dostopa bistveno oteţen. Aparati zaradi novih načinov uporabe dobivajo

nove funkcionalnosti. To lahko vidimo ţe pri prenosnem predvajalniku glasbe, ki

se ne uporablja več samo za skladiščenje in poslušanje glasbe, temveč tudi za

shranjevanje kontaknih podatkov, video posnetkov, fotografij ter ostalih

dokumentov. Dodatna omejitev pa je, da imamo lahko na enem mediju, kateri je

dostopen še drugim osebam, občutljive podatke skupaj s tistimi, ki jih ţelimo deliti

z ostalimi.

4. Raznolikost obiskovalcev. Uporabnikov, ki dostopajo do virov in uporabljajo

naprave, je lahko veliko, od druţinskih članov, sorodnikov, prijateljev ter sosedov,

do vzdrţevalcev objekta, varnostnih (policija, gasilci) in zdravstvenih organov

(domači zdravnik, medicinska sestra). Urediti politiko dostopa za vsakega

posameznika glede na vse vrste okoliščin je dokaj zapleteno in časovno potratno.

5. Več neusklajenih administratorjev. V domovih z več člani za vzdrţevanje ne

zadostuje eden administrator. V primeru njegove odsotnosti moramo imeti najmanj

eno osebo, ki je zmoţna vzdrţevati sistem in spreminjati politiko dostopa. Z

drugega vidika pa lahko dodelimo najvišji nivo dostopa le ljudem, ki jim

popolnoma zaupamo in imajo ustrezen nivo znanja, saj jim s tem omogočimo

nadzor nad celotnim hišnim sistemom. Otroci naj bi dobili le osnovne

funkcionalnosti, ne pa tudi moţnost za konfiguracijo okolja.

6. Razlike v privilegijih administratorjev. Nekateri uporabniki ţelijo visoko stopnjo

varnosti ter zasebnosti in so pripravljeni vloţiti veliko časa in truda za

konfiguracijo sistema po lastni meri, medtem ko so drugi po naravi bolj zaupljivi in

ne posvečajo toliko časa optimizaciji nastavitev. Prekomerna skrb za varnost lako

občutno zmanjša udobje, saj je lahko nenehna avtentikacija pri uporabi sistema zelo

moteča. Uravnoteţenje varnosti, zasebnosti in ravni udobja za različne uporabnike

je velik izziv.

7. Druţbeni kontekst. Razkrivanje nezaupnosti. Uporabniki lahko glede na

funkcionalnosti, ki so jim omogočene, prepoznajo profil, ki jim je bil dodeljen, kar

pa lahko vpliva na administratorjevo odločitev pri urejanju politik dostopa.

Obiskovalca, ki meni, da je naš tesen prijatelj, lahko dejstvo, da se mu dodeli samo

minimalna raven dostopa, razburi. Takšne situacije lahko povzročijo socialni pritisk

na lastnika in s tem ohlapnejšo politiko nadzora, da se s tem prepreči razkrivanje

njegovega nezaupanja.


Zograj naštete teţave in vedno večja kompleksnost domov so razlog za spremembo

politike dostopa do posameznih virov, saj enostavno preverjanje več ni dovolj. Ena izmed

dodatnih omejitev je prisotnost, kar pomeni, da se mora oseba fizično nahajati znotraj

objekta, da lahko uporablja skupino virov. To pravilo se da razviti še naprej tako, da so

določene funkcionalnosti uporabniku omogočene le, če je prisoten lastnik (recimo uporaba

tiskalnika), medtem ko je dostop do drugih moţen brez njegove avtorizacije (priţiganje

luči). V tabeli 1 vidimo primer naprav in njihovo varnostno politiko, kjer Pu pomeni

prisotnost uporabnika in Plu prisotnost lastnika in uporabnika. Eden izmed zelo uporabnih

Tabela 1: Primer politik dostopa [19].

Legenda:

Pu - prisotnost uporabnika, Plu - prisotnost lastnika in uporabnika, Pp – avtorizacija s

prijavo, Pv - zahteva za dovoljenje, Px – gostom neomogočen vir

Naprava / Izvorna skupina

Popoln

i

Om

ejen

Del

mi

Min

imal

ni

Osebni računalnik

Pu

Pu

Pv

Pv

Osebna datoteka (dnevnik) Px

Internet

Pu

Pv

Skupni disk (fotografije, glasba) Plu

Osebni disk (USB) Pv Pv

Nadzorna kamera Pp Px

Domač telefon (dnevnik klicev)

Pu

Pv

Televizor / DVD predvajalnik Pp

Plu

Digitalni foto okvir

Pu

Pametni hladilnik (s kamero) Pv

Zaklepanje vrat

Pp

Px

Zaklepanje oken Pv

Krmilnik varnostnega sistema Plu Px Px


kriterijev je tudi prijava (v tabeli 1 označeno kot Pp), saj je s tem določen vir dostopen le

osebam, katerim je bilo dodeljeno geslo. Pozitivna stran tega je, da vsako uporabo

beleţimo v dnevnik, ter poljubno pošljemo opozorilo lastniku na mobilni telefon v obliki

sporočila ali kot elektronsko pošto. Včasih se v času konfiguracije ne moremo odločiti

kakšno politiko bi izbrali. V takšnem primeru uporabimo sistem vprašaj za dovoljenje (Pv

v tabeli 1). Ko uporabnik ţeli uporabiti enega izmed danih virov, se o tem obvesti lastnika

oziroma administratorja. Ta se potem odloči, ali bo dejanje dopustil, in sicer samo za

tokrat, ali bo izbrano odločitev shranil za določeno obdobje. Takšen način nam prihrani čas

pri začetnem nastavljanju sistema ter nam omogoča, da v vsakem trenutku vemo, kaj se

dogaja doma, vendar so nenehne zahteve za avtorizacijo lahko zelo nadleţne. Naštete

kriterije lahko tudi med seboj zdruţimo, kot na primer Puv, kar pomeni, da mora biti

uporabnik prisoten in hkrati zaprosi za dostop. V tabeli 1 najdemo tudi politiko Px, ki se

nanaša na vire, katere ne ţelimo omogočit gostom. To so ponavadi elementi, ki lahko

sproţijo nevarnost (npr. varnostni sistem) ali vsebujejo zaupne informacije (npr. digitalni

dnevnik).

Ljudje imajo s prijatelji in obiskovalci različno stopnjo zaupnosti, vendar je dodeljevanje

pravic vsakemu posamezniku preveč zahtevno in časovno potratno delo, zato je veliko bolj

učinkovita razvrstitev v skupine. Vsi uporabniki iste skupine imajo enake pravice in pri

spremembi določenega pravila se to upošteva za vse člane le-te. Tabela 1 prikazuje primer,

kjer so uporabljene 4 skupine. Popolni dostop omogoča neomejeno uporabo virov in se

dodeli članom druţine ter poljubno tudi bliţnjim sorodnikom. Omejen dostop dopušča vse

funkcionalnosti razen do predvajalnikov multimedije in do varnostnega sistema in je zato

primeren za otroke. Z delnim dostopom lahko uporabljamo v naprej določene naprave, kot

na primer televizor. Ta politika se uporablja za prijatelje, ki niso člani gospodinjstva,

vendar jim lastnik zaupa. Minimalni nadzor pa se uporablja za znance in obiskovalce,

kateri dobijo le dostop do zelo osnovnih funkcionalnosti [19].

Zunanje

Pri avtomatizaciji doma se uporablja vedno več naprav in senzorjev, ki so zmoţni

zaznavanja sprememb v hiši, pridobljene informacije pa so posredovane drugim

računalnikom ali posamezniku, ne glede na to kje se nahaja. Mnoţična povezanost med

domom in uporabniki ali storitvami, ki se nahajajo izven domačega omreţja, pomeni

izpostavljenost potencialnim elektronskim napadom od zunaj. Tveganja so predvsem večja

in neizogibna, če upoštevamo bolj kritične infrastrukture naprednih spletnih storitev v

zvezi s porabo energije, zdravstva, prenosa zaupnih informacij, itd., katere bodo v bliţnji

prihodnosti igrale zelo pomembno vlogo pri izgradnji vedno bolj funkcionalnih hišnih

sistemov.

Takoj, ko se poveţemo z zunanjim svetom, se izpostavimo velikemu številu nevarnosti,

kar pri nepravilni oziroma površni zaščiti lahko prinaša hude posledice. Izobraţeni

posamezniki, ki nam vdrejo v centralni računalnik, lahko prevzamejo oblast nad celotno

mreţo naprav, ki so povezane nanj. Na tak način se lahko dokopljejo od zaupnih podatkov,

izklapljajo varnostni alarm, priţigajo televizorje, skratka dostopajo do vseh

funkcionalnosti, ki so na voljo. Za čim boljšo zaščito pred zlonamerno kodo se moramo

drţati naslednjih preizkušenih praks.

Hišni sistem naj bo vedno posodobljen in če je le moţno, je najbolje uporabljati najnovejšo

verzijo (če je podprta s strani gospodinjskih aparatov), saj podjetja nenehno izboljšujejo


svoje produkte in krpajo nastale varnostne luknje. Zahtevnejše nastavitve raje prepustimo

strokovnjakom na tem področju. Pomembno se je drţati pravil in nasvetov izdelovalcev

kupljenega sistema.

Uporaba protivirusnih programov, ki nas zaščitijo pred virusi, črvi, trojanskimi konji in

številnimi drugimi groţnjami, izboljša zaščito sistema. Mnogi imajo na voljo še dodatne

funkcije, katere še bolj okrepijo preprečevanje zlonamerne kode. Tudi tukaj moramo paziti,

da uporabljamo najnovejšo različico programa in da imamo vendno vklopljene avtomatske

posodobitve.

Poleg protivirusnih programov imajo pomembno vlogo tudi poţarni zidovi, ki filtrirajo

pretok podatkov med našim računalnikom in zunanjim svetom. Sluţijo za identificiranje

programov oziroma spletnih storitev, ki se povezujejo na hišni sistem in obratno. Tako

lako precej omejimo promet informacij, ki se smejo prenesti, in s tem doseţemo večjo

preglednost ter varnost.

Hišne sisteme sestavlja veliko število med seboj povezanih elementov, kateri so lahko

zaradi boljše funkcionalnosti neposredno povezani na splet, kar pa pomeni, da moramo

poskrbeti za varnost vsakega izmed njih. V današnjih gospodinjstvih lahko najdemo

osebne računalnike, pametne telefone, tablične računalnike, hladilnike z internetno

povezavo in še mnogo več. Če se okuţi ena izmed teh komponent, se lahko nevarnost

prenese na celotni sistem, zato je treba pazljivo zaščititi vsakega izmed njih. Zelo dobra

zaščita prenosnega računalnika nam ne pomaga, če na mobilnik prenesemo program z

zlonamerno kodo, katera lahko preko mobilne aplikacije dostopa do hišnega sistema in

upravlja z njim. Zaradi tega je pomembno, da nudimo visok nivo zaščite za vsak podsistem

doma.

Vsak osebni računalnik mora biti zaščiten s protivirusnim programom in poţarnim zidom.

Pomembna je izbira operacijskega sistema, saj so nekateri bolj ranljivi kot drugi.

Posodabljanje programske opreme naj se izvaja avtomatsko, saj se tako zavarujemo pred

nevarnostmi, ki so ţe bile odkrite in odpravljene. Za vsakodnevno uporabo, kot je brskanje

po internetu in predvajanje multimedijskih vsebin, se ne smemo prijavljati z

administracijskim računom. Ta naj se uporablja samo za namestitev novih programov ter

posodobitev in za konfiguracijo sistema. Za ostalo ustvarimo nov račun z omejenimi

pravicami, saj s tem v primeru okuţbe onemogočimo spreminjanje sistemskih datotek in

nastavitev. Zelo dobra zaščita pred napadalci je tudi tako imenovana tehnologija

peskovnika (SandBox), katero uporablja vse več programov, kot na primer Adobe Reader,

Mozilla Firefox in Google Chrome. Uporablja se za izolacijo sumljivih programov ali

spletnih strani, tako da jih zaţene v samostojnem okolju s strogo nadzorovanim naborom

virov (omejen prostor na disku in v spominu). Pri spletnih brskalnikih se uporablja za

izvajanje javascript kode in pri pretvorbi html zapisov, saj so to pogosta skrivališča

zlonamerne kode. Ko zaţenemo sumljiv program, omogočimo virusu, da se razkrije,

vendar nam v virtualnem okolju ne naredi škode. Na tak način se lahko zaščitimo pred

sumljivo kodo še preden so za to na voljo popravki, saj odkriva viruse ter trojanske konje

ţe v zgodnji fazi širjenja [18]. Ne smemo pozabiti na uporabo kompleksnih gesel,

sestavljenih iz malih in velikih črk ter številk, na vseh napravah, ki so povezane na cenralni

sistem, saj jih jeveliko teţje razbiti.

Občutljive podatke je dobro zaščititi z uporabo šifriranja podatkov na vseh osebnih

računalnikih in hišnem sistemu. Če naš operacijski sistem ne omogoča takšnega kodiranja,

so za to na voljo številni programi, ki jih lahko najdemo na spletu.


Struktura domačega omreţja se razlikuje glede na potrebe uporabnika, vendar pri njihovi

konstrukciji ne smemo pozabiti, da je tako kot funkcionalnost pomembna tudi varnost. Za

povečanje administracijskega nadzora nad pretokom paketov vstavimo lastno usmerjevalno

napravo (črka a na sliki 2.3), ki je povezana na modem našega ponudnika. Na sliki 2.3 je

prikazana stuktura omreţja, ki jo pogosto najdemo v domačih gospodinjstvih. Če

uporabljamo brezţično omreţje je pomembno, da ga zaščitimo z WPA2 ključem, saj

protokol WEP predstavlja zelo šibko rešitev. S trenutno tehnologijo je mogoče šifriranje

WEP razdreti ţe v nekaj minutah (če ne sekundah), kar pa omogoča napadalcu, da spremlja

ves promet našega brezţičnega omreţja.

Slika 2.3: Pogosta struktura omreţja v gospodinjstvih.

Konfiguracija naprav naj bo moţna samo znotraj domačega omreţja. S tem preprečimo, da

lahko napadalec spreminja nastavitve in s tem ogroţa naše delo, oziroma si odpre poti za

prevzem nadzora nad celotnim sistemom [17].

Kljub upoštevanju vseh zgoraj naštetih nasvetov ne moremo zagotoviti popolne varnosti.

Napadalci nenehno odkrivajo nove poti kako onemogočiti varnostne ukrepe in pridobiti

dostop do tujih podatkov ter prevzeti nadzor nad sistemom. Največjo nevarnost pa še

vedno predstavlja uporabnik sam. Velikokrat zaradi neznanja in neprevidnosti, kljub dobri

zaščiti domačega omreţja, z nepremišljenimi dejanji olajšamo delo spletnim napadalcem.

2.4 Pregled trenutnih rešitev na trgu

Trg nam ponuja pestro izbiro produktov, ki se med sabo razlikujejo po ceni, kakovosti ter

kompleksnosti. Najdemo lahko od enostavnih sistemov, ki se uporabljajo za nadzor nad

lučmi, do bistveno bolj zapletenih, ki so sestavljeni iz številnih elementov. Podrobneje

bomo pregledali nekaj najbolj pogosto uporabljenih rešitev, katere so implementirane tudi

v projektu HAL. HAL Systems je ponudnik programskih rešitev, ki temeljijo na radijski

komunikaciji (RF/RFID) in glasovno podprtih tehnologijah v mobilnih in/ali prostoročnih

okoljih.


Varnostni sistem

Hišno avtomatizacijo HAL lahko poveţemo z naprednimi alarmnimi sistemi preko RS-

232 vrat na domač računalnik, kar nam omogoča nadzor nad sistemom ter upravljanje nad

njim, ne glede na to, kje se nahajamo. Tako so vsa okna, vrata in senzorji, ki so del

alarmnega sistem, tudi del centralnega sistema našega doma. Glede na v naprej določena

pravila lahko kakršnakoli sprememba stanja sproţi serijo ukazov. Opravila se lahko

izvedejo tudi glede na časovne zanke, kot na primer ponoči, ali pa vsak delovni dan ob isti

uri.

RFID tehnologija, ki jo namestimo v avto, zazna, kdaj se določena oseba vrne domov.

Glede na ta podatek lahko preverimo tudi, kdo je trenutno odsoten ter ali je naš avto v

garaţi. Ko se vrnemo ponoči domov, se nam, še preden zapustimo avto, priţgejo vse

zunanje luči, in se izklopijo, ko vstopimo v hišo. Ključ za vhodna vrata nam sluţi za

identifikacijo, s pomočjo katere nam lahko sistem pri vstopu v hišo predvaja poljubno

glasbo, glasovna sporočila, skratka vse, kar smo prej nastavili za vsakega posameznika.

Z integrirano zvočno signalizacijo lahko ob vsakem dogodku predvajamo poljubne avdio

posnetke, in sicer nas lahko sistem na to opozori z določeno glasbo ali zvokom.

Ko zapustimo dom, HAL preveri, če smo zaklenili vrata, če so okna zaprta in ugasne

pozabljene priţgane luči ter nepotrebne gospodinjske aparate. Ko vključimo varnostni

alarm hiše, nas lahko sistem, poleg vsega naštetega, opozori, če smo pozabili zakleniti

avtomobile.

Kontroliranje temperature

Termostati, ki so nameščeni v poljubnih prostorih objekta, nam v vsakem trenutku vračajo

podatke o temperaturi, na katere se hišni sistem odzove s pomočjo nastavljenih pravil. V

primeru ohlajenja določene sobe, se vklopi peč, dokler ni doseţena ţeljena temperatura,

poleti pa stanje vzdrţuje klima. Sistem nas opozarja tudi na to, če je za spremembo krivo

odprto okno ali vrata.

Ker HAL omogoča zaznavo glasu, lahko nadzorujemo povezane elemente kar z uporabo

mikrofona, ki ga namestimo v poljubnih prostorih. Na centralni računalnik posnamemo

ţeljene ukaze, katerim priredimo določena pravila. Program izgovorjeno besedo oziroma

stavek primerja z vsemi shranjenimi posnetki ter v primeru ujemanja sproţi izbrano serijo

opravil. Tako lahko vklopimo toplotno črpalko, povišamo hišno temperaturo, zaklenemo

vrata, skratka vse, kar je sposoben naš hišni sistem.

Zvok in slika

Avdio in video datoteke so shranjene na enotnem disku, do katerega imajo omogočen

dostop vsi hišni televizorji, radiji, dvd predvajalniki ter projektorji. Ukaze pošiljamo preko

vmesnika, ki je povezan z danimi napravami, kot lahko vidimo na sliki 2.4. S takšno

strukturo lahko upravljamo povezane elemente preko vseh sredstev, ki jih omogoča hišni

sistem.

Senzorji, ki so vezani med napajanjem in napravami, nam javljajo stanje, v katerem se

nahajajo le-te. Ta podatek je predvsem pomemben pri pošiljanju navodil, saj nekatera

zahtevajo, da je aparat vključen, in ga morajo v drugačnem primeru prej priţgati.


Sistem lahko sprogramiramo, da se na določene dogodke odzve glede na naša pravila, kot

na primer:

Ko zazvoni telefon lahko sistem preveri, kateri televizorji so vključeni ter jih utiša.

Če imamo priţgan dvd predvajalnik oziroma poslušamo glasbo, se predvajanje

zaustavi, dokler ne odloţimo telefona.

Ko zazvoni zvonec, se preko celotnega avdio sistema predvaja poljuben zvok, ki se

laho razlikuje glede na to, ali smo doma (na primer, star zvonec ali trkanje na vrata)

ali ne (lajanje psa).

Kadar smo doma in nam gost pozvoni pri vhodnih vratih, se na vseh priţganih

televizorjih pojavi program, ki predvaja sliko in zvok kamere, katera je povezana

na domofon. V primeru, da smo odsotni, se vključi DVD pekač, ki posname

dogajanje izven hiše in nas lahko tudi obvesti o tem preko elektronske pošte

oziroma tekstovnega sporočila [10].

Slika 2.4: Vmesnik za pošiljanje do hišnih aparatov.

2.5 Uporaba v prihodnje

Razvoj informacijskih sistemov v gospodinjstvih bo odvisen od sodelovanja med podjetji

pri uveljavljanju enotnih standardov, ki bodo omogočali povezovanje med različnimi

hišnimi aparati. Trenutno sistemi nudijo le določeno mejo avtomatizacije, saj so zaradi

pomanjkanja kompatibilnosti omejeni na prvotno funkcionalnost. Pomembno vlogo bodo v

prihodnje imeli tudi mobilni aparati, prenosniki in tablični računalniki, katere bomo

uporabljali za povezavo na centralni računalnik objekta.


Strokovnjaki na tem področju se pri razvoju soočajo z različnimi izzivi, ki jim oteţujejo

hitrejši napredek:

Povezava tujih strank in dostop do podatkov preko interneta predstavlja problem

pri zagotavljanju varnosti in zasebnosti uporabnikov.

Uveljavljanje standardov in tehnologij je še vedno v razvoju.

Razlike pri inštalaciji v novogradnjah in v ţe obstoječih objektih.

Bistveno zmanjšanje novogradenj zaradi trenutne gospodarske krize.

Geografske, kulturne ter politične razlike.

Razvoj cenovno ugodnih in hkrati kakovostnih rešitev.

Usklajevanje interesov. Ali ţelijo tudi proizvajalci avtomobilov ter gospodinjskih

aparatov doseči popolno povezanost med aparati?

Izobraţevanje uporabnikov za uporabo sistemov.

Zadovoljevanje potreb potrošnikov.

V glavnem ţelimo doseči, da bo vsak uporabnik lahko nemoteno kontroliral vse, med sabo

povezane, elemente in bo imel dostop do podatkov o stanju hiše in porabi v vsakem

trenutku. Potrebno je zagotoviti tudi visoko stopnjo zaščite podatkov in zasebnosti

informacij, obenem pa omogočiti, da bi potrošniki, odobreni zunanji ponudniki storitev in

naprave imeli enostaven dostop do ustreznih, zanesljivih in pravočasnih informacij za

pomoč pri odločitvah glede na dane situacije.

Konkurenčnost trga naj bi privedla do pocenitve izdelkov, katere bodo lahko uporabniki

namestili z asistenco proizvajalca ali kar brez pomoči. Potrošniku bo na voljo pestra izbira

produktov, storitev in moţnosti plačil, ki mu bo omogočala prilagoditev sistema za lastne

potrebe.

S spremljanjem razvoja ter z raziskavami lahko pribliţno napovemo cilje, ki bi jih lahko

dosegli v bliţnji prihodnosti.

Leta 2012:

Določeni varnostni in zasebnostni okviri.

Dostop do podatkov in izvrševanje opravil v realnem času.

Zasnovanje pametnih merilnikov za spremljanje porabe, ki nam bodo natančno

poročali stroške za določena obdobja.

Leta 2015:

Večina gospodinjskih aparatov bo pripravljena na integracijo v hišni sistem.

Bistvena pocenitev hišnih sistemov.

Izboljšanje vračanja podatkov senzorjev ter pošiljanja inštrukcij v realnem času.

Informacijski sistemi bodo vključeni v načrtih novogradenj.

Določeni standardi za električne avtomobile ter za večino tehnologij, uporabljenih

v objektih.

Razvoj trga storitev zunanjih izvajalcev.


Bolj robustni izdelki in storitve s prilagodljivimi funkcionalnostmi.

Leta 2020: Eden od dvajsetih avtomobilov bo na električni pogon.

Popolna integracija informacijskih sistemov v gospodinjstvih.

Širjenje "inteligentnih" naprav in domačih omreţij.

Moţnost samodejnega preklapljanja med viri energije.

Popolna integracija sistemov v mreţo, ki bo omogočala uporabnikom, da bodo v

celoti izkoriščali prednosti sistemov.

Leta 2030: Zmoţnost skladiščenja in uporabe naravnih virov energije (sončna, geotermalna,

vetrna).

Širjenje mikro-omreţij, ki se uporabljajo za proizvajanje ter shranjevanje energije

in so povezani s tradicionalnimi makro-omreţji (elektrarnami).

Sistemi avtomatsko optimizirajo opravila, skladiščenje energije ter druge funkcije v

korist uporabnika in omreţja [11].

Vizije v prihodnosti

V bliţnji prihodnosti lahko pričakujemo pametna energetska omreţja (slika 2.5), ki bodo

vključujevala aktivno vodenje omreţnih komponent, kot tudi komponent porabnika in

Slika 2.5: Modernizacija energetskega omreţja [14].


ponudnika. Omogočala bodo tako lokalni kot globalni nadzor porabe energije. Električna

energija teče danes v glavnem od velikih proizvodnih enot in distribucijskih omreţij do

končnih uporabnikov, medtem ko je deleţ energije iz razpršenih virov še vedno zelo

majhen, saj klasična omreţja še niso pripravljena na učinkovito integracijo velikega števila

le-teh. Zaradi skrbi do okolja, omejenost fosilnih goriv in stabilnost energetskega sistema,

je pomemben bolj napreden način distribuiranja električne energije. Potrebno je spremeniti

osnovni koncept, ki se je v preteklosti prilagajal zgolj porabi. Sodoben model za razliko

obravnava ne le zgoraj omenjeno, temveč tudi prilagajanje porabe proizvodnji. Kot lahko

vidimo na sliki 2.5, ponuja električno energijo od dobaviteljev do potrošnikov z uporabo

dvosmerne digitalne komunikacije. Vsak posamezen objekt oziroma mnoţica objektov bo

uporabljal energijo, pridobljeno iz lastnih virov, katero bodo v primeru prekomerne

proizvodnje delili z drugimi. To omogoča učinkovitejšo rabo in varčevanje ter s tem

zmanjšanje stroškov in povečanje zanesljivosti in preglednosti [44]. Poleg naštetega bodo

pomembne tudi naprave za zbiranje deţevnice in sistemi za recikliranje uporabljene vode,

katero bodo prečistili za ponovno uporabo [12, 13].

Ţe nekaj časa se na trg prebijajo tudi avtomobili z električnim pogonom, vendar njihovo

priljubljenost omejuje slaba infrastruktura za oskrbo z energijo in majhna zmogljivost

baterij. Ker bodo avtomobilske baterije čedalje bolj zmogljive in manj občutljive na

cikluse polnjenja in praznjenja, bi lahko v času mirovanja sluţile tudi kot shranjevalniki

preseţkov električne energije, in sicer predvsem tiste, ki je pridobljena iz obnovljivih

virov. Zaradi tega bodo tesno povezana s pametnimi električnimi omreţji. Tako na javnih

kot na zasebnih parkiriščih se bodo vozila polnila in hkrati shranjevala električno energijo

in jo po potrebi oddajala naprej do drugih elementov [14].

Upravljanje hišnih sistemov s tabličnimi računalniki in mobilnimi telefoni bodo zamenjali

mikrofoni, ki bodo zaznavali zvočne ukaze uporabnikov, ter senzorji, ki bodo glede na

mimiko telesa sproţili določena opravila. Glede na razvoj tehnologije pa lahko

pričakujemo celo nadzor nad napravami z zaznavanjem moţganskih impulzov, kar pomeni,

da bomo lahko z mislimi kontrolirali posamezne podsisteme objekta.

V razvoju so tudi interaktivna stekla. Tako ne bo potrebe po zavesah in roletah, saj bomo

lahko poljubno zatemnili okna s klikom na gumb. Naloţili bomo lahko tudi slike ter video

posnetke in s tem spreminjali razgled. Moţno bo zamenjati pogled na garaţo s pogledom

na gozd, ki se nahaja na drugi strani hiše, menjati letne čase ali celo prikazati virtualni

sončni zahod. Ogledala v kopalnicah bodo zmoţna predvajanja multimedijskih vsebin, kar

nam bo omogočalo pregled novic, obveščanje o vremenu, grafičen prikaz opomnikov in še

mnogo več.

Pričakovana rast prebivalstva in prostorska omejenost bo privedla do vedno manjših

bivališč, za katera bo fleksibilnost bistvenega pomena. Zaradi tega notranji zidovi objektov

v prihodnosti ne bodo fiksni, in sicer jih bomo lahko premikali s preprostimi ukazi. S

povečanjem, zmanjšanjem in preoblikovanjem bomo lahko spreminjali funkcionalnost

prostorov glede na trenutne potrebe [16]. Stene bodo projecirale poljubne slike, katere

bomo lahko spreminjali po ţelji. Tako bomo lako s klikom spremenili barvo "tapet"

oziroma pričarali ambient plaţe.

Garderobe bodo zaznale obleke in nam svetovale kakšne kombinacije se ujemajo z

izbranim kosom. Omare bodo avtomatsko očistile oblačila, ko jih bomo ponovno obesili po

uporabi. Pranje bo potekalo brez uporabe vode, in sicer z zvočnimi valovi [15].


Domovi bodo namenjeni izključno za počivanje in relaksacijo, saj nam bodo roboti

poskrbeli za vsa gospodinjska opravila. Hišni sistemi bodo zmoţni sprejemanja večino

odločitev brez uporabniške interakcije.


3 VLOGA INFORMACIJSKIH SISTEMOV PRI APLIKACIJAH ZA

INTELIGENTNE HIŠE

3.1 Moţne arhitekture za področje inteligentnih hiš

Glede na nadzor nad napravami lahko informacijske rešitve v sodobnih hišah ločimo na:

Individualne kontrolne naprave: So naprave, ki nadzorujejo en aparat oziroma

opravljajo eno funkcijo, ali so same nadzorovane z lastnim integriranim

programom. Vsaka naprava inteligentnega sistema ima lasten program, kateri mora

delovati neodvisno od ostalih. Za doseganje ţeljenih rezultatov ga moramo prej

nastaviti. Od vsake naprave je odvisno ali omogoča povezavo na internet ali ne.

Sem spadajo termostati, detektorji gibanja, stikala, itd.

Porazdeljen kontrolni sistemi: Uporabljajo različne medije (električni vod,

telefonske ţice, radijske valove, itd), kar omogoča laţjo vgradnjo v obstoječe

objekte. Mikrokrmilnike (aktuatorje, vmesnike in senzorje) je treba namestiti v

naprave, katere lahko med sabo komunicirajo neposredno preko danih medijev. Za

nadzor in prikaz stanja posameznih komponent sistema lahko uporabimo monitor,

na katerem se prikazujejo pridobljeni podatki. Tak sistem še vedno deluje na

principu programov posameznih aparatov.

Centralni kontrolni sistem: Povezuje centralni sistem (računalnik ali streţnik) z

vsemi hišnimi napravami. Glavna prednost te rešitve je, da lahko kontrolira vse,

tako enostavne kot kompleksnejše aparate in pridobiva podatke o njihovem stanju.

V primeru izpada centralnega računalnika je prekinjeno delovanje celotnega

sistema.

Za povezavo inteligentne hiše z zunanjim svetom je potreben prehod, ki deluje kot

vmesnik med napravami, ki so nanj povezane znotraj doma, in aparati ter storitvami, s

katerimi komunicirajo od zunaj. Omenjena arhitektura je prikazana na sliki 3.1 [81].

Komunikacija lahko poteka tudi preko streţnika, na katerega so povezani gospodinjski

aparati. V takem primeru se izvajata kontrola in spremljanje preko registriranih storitev,

katere prenašajo naše ukaze na določene naprave [82].

Podjetje IBM je predlagalo tudi rešitev v oblaku, kateri bi zdruţeval vso logiko, ki se

skriva za hišno avtomatizacijo. Na tak način ne bi bilo potrebe po centralnem računalniku,

saj bi se gospodinjski aparati avtomatsko povezovali na zunanjo storitev, ki bi kontrolirala

naš sistem. V njem bi se shranjevali tudi ostali podatki, glasba in video posnetki, do katerih

bi lahko dostopali s poljubnimi napravami. To bi zniţalo stroške vzdrţevanja in bistveno

poenostavilo uporabo, vendar je vprašljiva varnost [83].


Slika 3.1: Povezava hišnih sistemov z zunanjim svetom.

3.2 Sistemske rešitve

Za prenos kontrolnih podatkov med hišnimi aparati je potreben sistem, ki odpravlja teţave

izoliranih naprav tako, da zagotavlja, da vse komponente komunicirajo preko skupnega

jezika. Ker so hišni sistemi šele v zgodnji fazi razvoja, obstaja veliko število protokolov, ki

zagotavljajo komunikacijo med napravami. Vsak izmed njih ima svoje prednosti in

slabosti, zato se je potrebno pred vgradnjo dobro informirati, saj nekateri ne podpirajo

določenih funkcionalnosti ali jih zaradi nekompatibilnosti niti ne moremo povezati z

ţeljenimi gospodinjskimi napravami. Na kratko bomo predstavili najbolj uporabljene med

njimi: KNX, ZigBee, Z-Wave, LonWorks in Insteon.

3.2.1 Standard KNX

KNX ali EIB (Europe Instalation Bus) je največje evropsko zdruţenje standardov:

European Home Systems Protocol (EHS), BatiBUS (BB) in European Installation Bus

(EIB or Instabus) [22]. Z več kot 20 let izkušenj velja za mednarodni standard (ISO/IEC

14543-3), Evropski standard (CENELEC EN 50090 in CEN EN 13321-1) in Kitajski

standard (GB/Z 20965). Uporablja OSI referenčni model, kateri predstavljaja modulirano

zgradbo protokolov, kjer vsak izmed njih opravlja določeno atomarno nalogo. Sluţi za

karakterizacijo in standardizacijo funkcij komunikacijskih sistemov, in sicer na področju

http://en.wikipedia.org/wiki/Instabus

http://sl.wikipedia.org/wiki/Protokol


abstraktnih plasteh (podobne funkcije so zdruţene v logične sloje) [21]. Kot lahko vidimo

na sliki 3.2, je OSI zgrajen iz 7 slojev, medtem ko ima TCP/IP le 4.

Slika 3.2: Primerjava protokolov TCP in OSI [20].

Naprave, ki so kompatibilne s standardom KNX, lahko med sabo komunicirajo preko

različnih medijev, katere lahko tudi kombiniramo:

parica (dvojna izolirana prepletena ţica, ki je nastala zaradi potreb pri telefonski

komunikaciji): KNX se prenaša preko ločenega kabla s hierarhično strukturo v

omreţju in območjih.

radijsko valovanje (naprave so lahko eno ali dvosmerne). Za prenos podatkov se

uporablja valovanje elektromagnetnega polja.

električni vod: KNX se prenaša preko ţe obstoječega omreţja.

IP/Ethernet (je protokol za prenos podatkov, ki temelji na aplikacijskih nivojih in

naprave v omreţju obravnava kot niz objektov).

Uporabljene naprave, ki so povezane z vodili, so lahko senzorji ali aktuatorji, ki so

potrebni za nadzor upravljalne opreme: razsvetljava, rolete in zavese, varnostni sistemi,

upravljanje z energijo, ogrevanje, prezračevanje in klimatske naprave, sistemi za nadzor in

signalizacijo, vmesniki do storitev in kontrolnih sistemov, daljinski upravljalniki,

merilniki, avdio/video nadzor, bela tehnika, itd. Vse te funkcije je mogoče nadzorovati,

spremljati in sproţiti preko enotnega sistema. Delovanje med seboj povezanih modulov je

decentralizirano, saj ne obstaja enoten centralni procesor, na katerega so naslovljene vse

naloge, ampak ima vsak element svojega skupaj s spominom, kjer so shranjene inštrukcije

[23].

Zdruţljive naprave so vezane v skupine, komunikacija med njimi pa poteka s pošiljanjem

sporočil na skupinske naslove (oblika naslova je x/x/x; primer zapisa naslova: 1/2/3), kateri

so logična imena za določeno temo, ki povezuje izhod senzorja z vhodom aktuatorja. Tema

se lahko kodira v bit, nibble, byte ali 2 bajta. Za moţnost naslavljanja moramo vsaki

napravi predpisati še enoten fizični naslov, ki jo identificira. Sporočila, ki si jih pošiljajo

med sabo, vsebujejo zapis o izvoru, cilju in ukazu, ki ga mora določeni izhodni element

izvesti.


Naprave KNX vsebujejo spominski čip, na katerega s pomočjo programa Engineering Tool

Software (ETS) naloţimo izvorno kodo, ki proţi ukaze glede na določene spremembe

stanja. Ko je koda prenesena, sistem za delovanje ne potrebuje več povezave z

računalnikom, vendar ga lahko v primeru, da ţelimo spremljati dogajanje ali beleţiti

dnevnik dogodkov, vgradimo. KNX naprave glede na zahtevnost konfiguracije delimo v

dve kategoriji, kot je vidno na sliki 3.3:

E-mode (easy mode). Za inštalacijo naprave je potrebno osnovno znanje. Njihovo

obnašanje je ţe v naprej sprogramirano, vendar jih lahko z določenimi vhodnimi

parametri prilagodimo na naše potrebe.

S-mode (system mode). Nimajo privzetega delovanja, pred vgradnjo pa jih morajo

prej sprogramirati specializirani strokovnjaki. Načrtovanje poteka v programu ETS

s pomočjo podatkovnih baz, ki jih nudijo podjetja, katera izdelujejo produkte te

vrste. Dano programsko opremo uporabljamo tudi za povezavo komponent med

sabo ter za njihovo konfiguracijo. Ta način nam nudi največjo fleksibilnost pri

gradnji kontrolnih funkcij.

Slika 3.3: Dve moţnosti konfiguracije KNX naprav [23].

Mreţo EIB tvorijo sistemske, vhodne in izhodne enote, ki so lahko med seboj povezane v

poljubne strukture, katere so lahko zaporedne ali zvezdaste. Njihov obseg je razdeljen na

linije (ena linija predstavlja napajalnik in do 64 vhodno/izhodnih enot), območja (do 12

linij skupaj) in področja (15 med seboj povezanih območij). Eden KNX sistem lahko torej

vsebuje do 14.000 KNX enot.

Postopek certifikacije EIB sistemov zagotavlja, da lahko izdelki raznovrstnih

proizvajalcev, uporabljeni v različnih aplikacijah, komunicirajo med sabo. To zagotavlja

visoko stopnjo prilagodljivosti pri razširitvi in spremembi objektov. Kompatibilnost

produktov se preverja v nevtralnih laboratorijih [23, 4].


3.2.2 Standard ZigBee

Zavezništvo ZigBee je zdruţenje podjetij, ki nudijo zanesljive, nizkocenovne, energijsko

varčne, brezţične senzorje ter kontrolna omreţja, ki temeljijo na odprtih standardih:

ZigBee Building Automation (za avtomatizacijo poslovnih objektov),

ZigBee Remote Control (za daljinske upravljalnike),

ZigBee Smart Energy (za varčevanje z energijo),

ZigBee Health Care (za spremljanje zdravja in kondicije),

ZigBee Home Automation (za avtomatizacijo doma),

ZigBee Input Device (za enostavne sledilne ploščice, miške, tipkovnice in igralne

palice),

ZigBee Light Link (za nadzor LED osvetlitve),

ZigBee Retail Services (za spletno nakupovanje),

ZigBee Telecom Services (za telekomunikacijske storitve),

ZigBee 3D Sync (za predvajanje 3D videa),

ZigBee Network Devices (za sodelovanje in razširjanje ZigBee omreţja).

Naprave različnih proizvajalcev, ki jih podpirajo, so sposobne medsebojne komunikacije in

jih lahko med sabo poljubno kombiniramo, kar nam nudi visoko stopnjo fleksibilnosti.

Vsak izmed njih je baziran na standardu IEEE 802.15.4 za radijsko valovanje, ki delujejo v

nelicenciranih pasovih na 2.4GHz po vsem svetu (915Mhz v Amerik in 868Mhz v Evropi).

Zmoţen je prenosa podatkov stopnje 250Kbs na 2.4GHz (16 kanalov), 40Kbs na 915Mhz

(10 kanalov) in 20Kbs na 868Mhz (1 kanal). Doseg je izredno velik za rešitev s tako nizko

porabo, saj sega od 10 do 1.600 metrov, odvisno od izhodne moči in pogojev okolja, kot so

druge zgradbe, materiali notranjih sten in geografska topologija. IEEE 802.15.4 je

sestavljen iz fizične plasti in iz MAC podplasti, kot lahko vidimo na sliki 3.4, pa je

Slika 3.4: Plasti ZigBee komponente.


organizacija ZigBee Aliance še dodala dve višji plasti. Fizična plast, katero si lahko

predstavljamo kot vmesnik med fizičnim radio kanalom in podplastjo MAC, ki je

razdeljena na dva dela, ki se med seboj razlikujeta glede na frekvenčno območje delovanja.

Tista, ki jo najdemo na 868/915 MHz zmore prenesti 100 in 250 kbit/s, medtem ko druga z

2400 MHz lahko izmenjuje podatke s hitrostjo 250 kbit/s.

Z varnostnega vidika je bilo poskrbljeno z veliko plastmi, kjer je najmočnejša med njimi

128 bitna AES enkripcija, ki jo uporabljata vlada in vojska ter sluţi tudi za komercialne

namene. Poleg tega ZigBee določa varnostno zbirko orodij za generiranje in distribucijo

različnih tipov ključev za stanovanjske, poslovne in industrijske aplikacije [25].

V primerjavi s tehnologijo Bluetooth je na področju inteligentnih zgradb še pred kratkim

dominiral ZigBee, saj je bil enostavnejši, dosegal je večje razdalje, njegove komponente pa

so lahko večino časa preţivele v stanju spanja, kar pomeni, da so za delovanje porabile

precej manj energije. Z razvojem Bluetooth Low Energy, ki je sestavni del Bluetooth 4.0

brezţične radijske tehnologije za aplikacije z nizko porabo in latenco, so se razlike med

njima precej zmanjšale, saj je le-ta izboljšal doseg, ki sicer še vedno zaostaja za ZigBee-

jevo rešitvijo, ima pa zato manjšo porabo in moţnost povezovanja telefonov ter

računalnikov. Ker je bil “plavi zob” osredotočen na nizkocenovno ter zmogljivo povezavo

od točke do točke, ni prodrl na področje omreţij LAN, kar pa lahko pomeni bistveno

omejitev na trgu hišnih sistemov [24].

Omreţje ZigBee je sestavljeno iz dveh vrst elementov, in sicer iz končne naprave, ki ima

popolno zmoţnost koordinacije omreţja in lahko začne novo povezavo, in kontrolne

naprave, katera se lahko pridruţi vzpostavljeni povezavi kontrolne naprave tako, da se

identificira [25].

Topologije, ki jih ZigBee podpira, so: topologija zvezde, peer-to-peer ali mesh (najbolj

pogosta) in cluster tree (slika 3.5).

Topologija zvezde se uporablja pri hišni avtomatizaciji in pri aplikacijah, kjer je treba

stalno spremljati in nadzirati delovanje sistema. Vsebuje en kontrolni element, ki je

običajno povezan na stalno napajanje, vse ostale naprave pa neposredno komunicirajo z

njim, kar pa pomeni, da z njegovim izpadom preneha delovati celotno omreţje. Po drugi

strani je ta namestitev enostavna ter omogoča preprosto detekcijo in testiranje.

Slika 3.5: Topologije ZigBee omreţij [26].


Strukturo peer-to-peer najdemo predvsem v aplikacijah za nadzorovanje in kotroliranje

industrijskih procesov ter pri vzpostavljanju brezţičnega senzorskega omreţja. Enako kot

zvezdna topologija uporablja samo en kontolni element, vendar za razliko lahko vse

naprave komunicirajo med sabo. Vrste strukture so lahko ad hoc (splošno), self organizing

(samo organizacijsko) ter self-healing (ob izpadu senzorskega vozlišča, lahko še vedno

deluje normalno).

Cluster tree je posebna vrsta peer-to-peer vezave, kjer je vsak cluster (večji del ZigBee

omreţja, ki imajo svoje kontrolne elemente) zmoţen peer-to-peer komunikacije. Končne

naprave se lahko poveţejo kot listi vsake veje znotraj clusterja, kjer je prisotna kontrolna

naprava. Tako cluster skupine komunicirajo s centralnim koordinatorjem v obliki mesh

topologije. Cluster tree in mesh sta sposobni usmerjati podatkovne pakete preko ostalih

ZigBee naprav do ciljnega elementa [27].

3.2.3 Protokol Z-Wave

Je zaprt brezţični protokol namenjen za nizkocenovno avtomatizacijo doma, kot so na

primer razsvetljava, nadzor vstopa, sistemi za predvajanje glasbe in videa ter gospodinjski

aparati. Za izmenjavo podatkov med komponentami uporablja radijske valove z nizko

pasovno širino (868.4 MHz v Evropi in 908.4 MHz v ZDA), hitrost prenosa pa je

reklamirana na 40 kbit/s. Protokolov glavni namen je zanesljivo pošiljanje kratkih sporočil

od kontrolne enote do enega ali več vozlišč v omreţju. Njegova zgradba torej ni zasnovana

tako, da bi izmenjaval velike količine podatkov, multimedijske vsebine ali časovno kritične

inštrukcije. Med sabo lahko poveţemo največ 232 naprav.

Zgrajen je iz štirih plasti:

Plast MAC, ki nadzira medij, kateri oddaja radijske valove.

Prenosna plast, ki nadzira pošiljanje in prejemanje okvirjev.

Usmerjevalna plast, katera nadzira usmerjanje okvirjev v omreţju.

Aplikacijska plast, ki nadzira vsebino prejetih in poslanih okvirjev.

Protokol je sestavljen iz dveh vrst komponent, in sicer iz kontrolnih naprav, katere proţijo

ukaze in jih pošiljajo do drugih elementov omreţja, in podrejenih vozlišč, ki se odzovejo

na njih naslovljene komande ter jih izvršijo. Vozlišča lahko tudi posredujejo pakete, kateri

niso bili namenjeni njim, kar omogoča, da kontrolne naprave komunicirajo z vozlišči, ki

niso v njihovem neposrednem radijskem dosegu. Na sliki 3.6 lahko vidimo primer omreţja

Z-Wave.

Kontrolna naprava vsebuje popolno usmerjevalno tabelo, preko katere lahko vzspostavi

povezavo z vsako napravo. Tiste, ki so uporabljene za vzpostavitev novega omreţja,

avtomatsko postanejo primarne (tako imenovan master controller). V vsakem omreţju je

lahko največ ena in le te imajo pravico dodajanja ter izločevanja vozlišč, kar pa pomeni, da

imajo vedno shranjeno najnovejšo topologijo sistema. Vse kasneje dodane kontrolne

naprave so sekundarne in imajo omejeno funkcionalnost.

Poznamo štiri vrste kontrolnih naprav. Za dinamični krmilnik je značilno, da spreminja

poloţaj v Z-Wave omreţju. Uporablja številne mehanizme za ugotavljanje pozicije ter

računanje najbliţje poti do ţeljenega elementa. Primer takšnega aparata bi bil daljinski

upravljalnik.


Za razliko od dane je statični krmilnik vedno na istem mestu in je priklopljen na stalno

napajanje. Njegova prednost je, da v vsakem trenutku ve, kje v omreţju se nahaja. Zaradi

tega mu lahko podrejena usmerjevalna vozlišča pošiljajo sporočila o njihovem stanju brez

njegove zahteve. Tak element je ponavadi sekundarna kontrolna naprava, kot primer pa

lahko navedemo internetni prehod, ki nadzoruje Z-Wave omreţje. Med statične krmilnike

štejemo tudi posodobitveno napravo (static update controler ali SUC), ki pa ni nujni del

strukture. Uporablja se za sprejemanje obvestil primarne kontrolne naprave, ne glede na

spremembo topologije omreţja. Glede na zahtevo je zmoţna poslati te spremembe drugim

kontrolnim elementom in podrejenim usmerjevalnim vozliščem. V omreţju lahko

uporabimo le eno, katero pa določi aplikacija primarnega krmilnika. SUC-u lahko

omogočimo moţnost identificiranja vozlišč (SIS). Ta funkcionalnost mu dovoljuje, da

ostalim kontrolnim napravam dodeli pravico dodajanja ali izločitve vozlišča. V takem

primeru je SUC primarna kontrolna naprava, ostale kontrolne naprave pa imenujemo

vključni krmilniki, saj njihove pravice določa SIS.

Slika 3.6: Primer omreţja Z-Wave

Poleg zgoraj naštetih poznamo še namestitveni krmilnik, ki omogoča naprednejše

upravljanje in testiranje kakovosti omreţja kot drugi, ter mostni krmilnik (ang. bridge

controller), kateri je razširjen statični krmilnik. Slednji se uporablja za implementacijo

kontrolnikov, namenjenih za povezavo Z-Wave omreţij z drugimi, kot na primer UPnP.

Kot smo ţe prej omenili, se podrejena vozilšča razlikujejo od krmilnikov po tem, da ne

morejo sama pošiljati ukazov do drugih elementov, ampak jih lahko le posredujejo, če jim

je bilo to določeno v prejetem sporočilu. Primer take komponente bi lahko bilo stikalo za

osvetljavo.

Umerjevalno podrejeno vozlišče se od zgornjega razlikuje po tem, da lahko pošilja

sporočila o stanju do drugih vozlišč ne glede na to ali je prejel zahtevo po tem ali ne.


Shranjujejo določeno število statičnih poti do komponent, katere lahko naslavljajo. Tak

element bi lahko bil termostat ali pasivni infrardeč senzor za zaznavanje gibanja.

Izboljšano podrejeno vozlišče (enhanced slave) od usmerjevalnega podrejenega vozlišča

loči to, da vsebuje uro relanega časa in spomin (imenovan Electrically Erasable

Programmable Read-Only Memory ali krajše EEPROM) za shranjevanje podatkov

aplikacij. Kot primer lahko navedemo vremensko postajo.

Protokol Z-Wave za ločitev omreţij med sabo uporablja enolično identifikacijsko oznako,

imenovano Home ID, ki je sestavljena iz 32 bitov in je vnaprej programirana v vseh

krmilnikih. Vsa podrejena vozlišča v omreţju imajo sprva privzet identifikator, ki je enak

nič. Da so lahko prepoznani v omreţju, jim morajo krmilniki dodeliti edinstven ključ (ang.

node ID), na katerega se lahko naslavljajo inštrukcije. Krmilniki si lahko izmenjujejo

identifikacijske oznake omreţja, kar pa pomeni, da lahko več krmilnikov upravlja

podrejena vozlišča v omreţju.

Identifikacijske oznake vozlišč se torej uporabljajo, da le-te ločimo med sabo, vendar so

enolična le v danem omreţju. Zgrajena so iz 8-ih bitov [28].

Z-Wave je v primerjavi z ZigBee-jem zasnovan na tehnologiji, ki je last enega podjetja.

Patentirana tehnologija torej ni dostopna proizvajalcem polprevodnikov pod enakimi

pogoji, kot jo ponuja odprti standard slednjega, kar omejuje konkurenčnost na trgu. ZigBee

je zaradi svoje odprtosti dostopen vsem. Zaradi tega lahko na trgu najdemo veliko

proizvajalcev njihovih vezij in posledično ogromno virov dobave komponent. Njihova

tehnologija nudi večjo zmogljivost ob niţjih stroških in zagotavlja več standardov za

uporabo na različnih področjih, kot na primer v zdravstvu, ter pri upravljanju z energijo

[25].

3.2.4 Platforma LonWorks

Platformo Lonworks je razvilo ameriško podjetje Echelon Corp, in sicer za realizacijo

sistemov za nadzor in avtomatizacijo v industriji, ki pa se je dokaj hitro prenesla tudi na

objekte, vlake, domove, itd. Osnova tehnologije so štirje glavni gradniki:

mikroprocesor imenovan Neuron,

oprema za povezovanje v mreţo in priključitev na proces,

protokol LonTalk in

programska oprema.

Večina naprav LonWorks izkorišča poseben mikroprocesor, imenovan Neuron Chip.

Delovanje mnogih med seboj povezanih čipov je decentralizirano in je zaradi tega podobno

človeškim moţganom, saj ne obstaja centralna kontrolna točka. Vsak izmed njih sprejema

in pošilja naprej do drugih informacije o stanju ter izvaja določene naloge ob danih

dogodkih. Komunikacija lahko poteka preko različnih medijev, ki jih lahko med sabo

kombiniramo:

parica,

radijsko valovanje,

električni vod in


optični kabli.

Zgradba Neuron čipa se od drugih razlikuje po tem, da vsebuje v enem integriranem vezju

tri mikroprocesorje, ki so zmoţni komunikacije in procesiranja aplikacij (slika 3.7). Delijo

si isti naslovni prostor, njihovo delovanje pa je vzporedno. Prva dva (Network Procesor in

Media Access Procesor) skrbita za komunikacijo med vozlišči, medtem ko tretji sluţi za

izvajanje uporabniške aplikacije. Poleg procesorjev vsebuje še vhodno-izhodno enoto,

bralno-pisalni pomnilnik ali RAM in bralni pomnilnik, imenovan ROM, na katerem ima

shranjen operacijski sistem, protokol LonWorks ter knjiţnico za vhodno-izhodne klice.

Vsakemu čipu je ţe v proizvodnji določen edinstven 48-bitni naslov (Neuron ID), ki sluţi

za njihovo identificiranje pri naslavljanju v omreţju. Na voljo je več vrst Neuronov, ki se

ločijo tako po arhitekturi, kot po zmogljivostih [4, 29].

LonTalk za razliko od protokola KNX uporablja vseh 7 slojev OSI modela. Načini

kodiranja so odvisni od uporabljenega fizičnega medija. MAC, ki kontrolira ta medij, ima

vgrajen algoritem za izogibanje kolizijam. Zaradi več razlogov, vključno s

kompatibilnostjo in preprostostjo, vsebuje povezovalni sloj enostavno nepovezano storitev.

Njegove naloge so omejene na oblikovanje okvirjev ter njihovo dekodiranje in

prepoznavanje napak, ki ne omogoča okrevanja s ponovnim pošiljanjem.

Slika: 3.7 Zgradba čipa Neuron [30].


Omreţni sloj obravnava pošiljanje znotraj ene domene. Njegova storitev je nepovezana in

ne omogoča segmentacije, niti ponovne zgradbe sporočil. Algoritmi, ki jih uporablja,

tvorijo topologijo, podobno drevesni. Usmerjevalniki s konfiguriranimi tabelami lahko

operirajo s fizičnimi zankami vedno, ko so njihove komunikacijske poti logično drevesne

oblike. Na tak način se noben paket ne more vrniti na isti usmerjevalnik, iz katerega je bil

odposlan.

Srce hierarhije protokola sta transportni in sejni sloj. Prvo omenjeni je nepovezan ter

ponuja zanesljivo pošiljanje na enojne in večkratne destinacije. Preverjanje identitete

pošiljatelja je dodana kot opcijska funkcija. Sejni sloj implementira enostaven mehanizem

za pozivanje in sprejemanje sporočil odaljenih streţnikov. To ponuja platformo, katera

omogoča oddaljene klice, ki so specifični za vsako aplikacijo.

Predstavitveni in aplikacijski sloj tvorita temelj interoperabilnosti vozlišč LonTalk. Slednji

zagotavlja običajne storitve za pošiljanje in prejemanje sporočil, vendar poleg tega vsebuje

še koncept omreţnih spremenljivk. Predstavitveni sloj mu podaja informacije, zapisane v

glavo sporočila, katere določijo njegovo interpretacijo glede na spremembo le-teh. Takšna

zgradba, ki je neodvisna od aplikacijske plasti, omogoča izmenjavo podatkov med vozlišči

brez konfiguriranja. Z dogovori o tem, kako bodo uporabljene spremenljivke za senzorje,

aktuatorje ter ostale komponente, lahko produkuti različnih proizvajalcev uspešno

komunicirajo med sabo, brez da bi prej poznali karakteristike le-teh.

Naslovi LonTalk komponent so kombinacija 3. in 4. plasti ter imajo hierarhično strukturo.

Obstajajo trije osnovni načini naslavljanja, pri katerih je sporočilo razdeljeno na tri dele

(slika 3.8 prikazuje primer povezave in naslavljanja elementov LonWorks):

domena, podomreţje, vozlišče

domena, podomreţje, id neurona

domena, skupina, član

Domena je virtualno omreţje, ki omejuje komuniciranje le med njenimi elementi. Ta

omejitev nastane, ker morata biti izvorni in končni naslov transportnega in omreţnega sloja

iz iste domene. Drugi razlog je, da sklad protokola LonTalk nima enakih lastnosti kot

internetni protokol (kjer je potreba po interni povezavi domene, jo mora omogočiti

aplikacijski prehod). Domena se uporablja tudi za vodenje in administracijo, saj so skupine

in podomreţja znotraj nje določene od administrtorja in imajo pomen le v kontekstu le-te.

Podomreţni identifikator je druga komponenta hierarhije naslavljanja, medtem ko njegova

vrednost enotno določa podomreţje v domeni (vrednost 0 predstavlja nedefinirano ali

neznano podomreţje). V primeru, da ne uporabljamo usmerjanja, lahko vsebuje od 0 do

127 vozlišč. Vozliščni identifikator predstavlja fizično vozlišče, katero lahko pripada

največ dvema podomreţjema, ki morata biti v različni domeni.

Tudi skupine so druga komponenta hierarhije naslavljanja, uporabljamo jih za določanje

mnoţice vozlišč znotraj domene, kjer tretji del naslova določa posameznega člana le-te. Ta

lastnost omogoča, da lahko eno vozlišče naslavlja celotno logično skupino.

Id neurona si lahko predstavljamo bolj kot ime in ne kot naslov, saj se ne spremeni, ko

premaknemo vozlišče. Velikost domene je lahko 0, 1, 3 ali 6 bajtov, medtem ko so

podomreţja in skupine 8 bitne in dovoljujejo 256 skupin in 255 podomreţij (0 je

rezervirana) za vsako domeno. Vozlišče vsebuje 7 bitov (brez ničel), član skupine 6 in id

neurona 48 bitov. Domena lahko vsebuje pribliţno 215

vozlišč, katerih lahko pri

kompleksnejših sistemih uporabimo več [32].


Slika 3.8: Fizična zgradba omreţja LonTalk in logično naslavljanje v eni domeni.

Slabost LonWorks sistema v primerjavi s sistemom KNX je njegova kompleksnost, katera

zahteva več časa za učenje. Echelon Corp pred EIB zaostaja tudi pri številu treniranih

inštalaterjev ter višjo ceno opreme za povezovanje [31].

3.2.5 Protokol Insteon

Insteon je protokol za hišno avtomatizacijo, ki omogoča povezavo preko radijskih valov in

električnega voda. Ker je specializiran za pošiljanje majhnih sporočil za nadzor in kontrolo

in ne za hiter prenos velikega števila podatkov, je ta rešitev preprosta, nizkocenovna, varna

in robustna. Vsa sporočila so pred pošiljanjem zakodirana, poleg tega pa omogoča še

implementacijo dodatne enkripcije glede na produkt. Topologija omreţja je peer-to-peer in

ni potrebe po usmerjevalnih tabelah. Vsi elementi sprejemajo sporočila simultano, ne glede

na medij, preko katerega so bila poslana, vsak član mreţe pa jih lahko tudi posreduje

naprej, kar omogoča komunikacijo med bolj oddaljenimi komponentami. Z uporabo

mostov (ang. bridge) lahko sistem kombiniramo tudi z drugimi omreţji, kot so na primer

Wi-Fi, internet, telefonija ter sistemi za distribucijo videa in glasbe. Za povezavo z

računalnikom se uporablja Insteon-to-Serial bridge. Moţne so tudi povezave na omreţja

drugih sistemov za avtomatizacijo doma: ZigBee, WiMax ter ostali.


Na sliki 3.9 lahko vidimo kako si med sabo izmenjujejo sporočila naprave, ki podpirajo

komunikacijo preko električnega voda (PL), radijskih valov (RF) ter kombinacijo obeh

(RP).

Vsaka naprava omogoča posredovanje paketov, kar je vzpostavljeno avtomatsko, ko

napravo vklopimo, in sicer brez potrebe po nastavljanju. Dodajanje Insteonovih naprav

poveča število poti, po katerih se lahko pretakajo sporočila in s tem tudi verjetnost, da

bodo prispela do ţeljenega naslovnika (več je teh naprav, boljše je delovanje sistema).

Primer povezave prikazuje slika 3.9. Recimo, da se ţeli komponenta RF1 povezati z RF3,

ki pa ni v njenem dosegu. Zamislimo si da RF1 zazna RP1, RF2 in RF4 le-te pa so vidne

med sabo vključno z RF3. Tako je lahko poti za prenos sporočila od RF1 do RF2 več.

Nekatere kombinacije izmed njih so:

RF1 - RF2 - RF3 (1 posredovanje)

RF1 - RP1 - RP2 - RF3 (2 posredovanja)

RF1 - RP1 - RF2 - RP2 - RF3 (3 posredovanja)

Slika 3.9: Komunikacija vozlišč rešitve Insteon pri uporabi različnih načinov prenosa

podatkov.


Ker vse naprave posredujejo sporočila, moramo to na nek način omejiti, saj se bi drugače

to lahko dogajalo v neskončnost. Takšna preobremenitev se imenuje podatkovna nevihta,

katere se Insteonova rešitev izogne z uporabo maksimalnega števila preusmeritev (največ

3) [34].

V tabeli 2 lahko najdemo tehnične podatke, ki so značilni za rešitev Insteon.

Tabela 2: Tehnične specifikacije rešitve Insteon [34].

Insteon lastnost Specifikacija

Prenos

Takojšni električni vod 13,165 bits/sec

Trajni električni vod 2,880 bits/sec

Takojšni RF 38,400 bits/sec

Tipi sporočil Standardna 10 bajtov

Razširjeno 24 bajtov

Format sporočil

Naslov pošiljatelja 3 bajte

Naslov prejemnika 3 bajte

Zastave 1 bajt

Ukaz 2 bajta

Podatki o uporabniku 14 bajtov (razširjeno sporočilo)

Integriteta sporočila 1 bajt

Podprte naprave

Edinstven identifikator 16,777,216

Ukazi 65,536

Člani skupine Omejeno s spominom

Pomnilniške zahteve Insteon

motorja

RAM 80 bajtov

ROM 3K bajte

Tipične pomnilniške zahteve

aplikacij (stikalo)

RAM 256 bajtov

EEPROM 256 bajtov

Flash 7K bajtov

Fizični medij električnega

voda

Frekvenca 131.65 KHz

Min. stopnja oddajanja 3.16 Vpp v 5 Ohm

Min. stopnja sprejemanja 10 mV

Fizični medij RF Frekvenca 904 MHz

Doseg 45 m v neoviranem območju


Za razliko od ZigBee in Z-Wave, rešitev Insteon ni fizično omejena na eno tehnologijo, saj

lahko z uporabo mostov nanjo poveţemo še ostale podprte protokole. Podpira tako

povezavo preko električnega voda, kot preko radijskih valov, kar omogoča širšo izbiro

uporabe. Kar se tiče Bluetooth rešitve, katera kljub povečanju dosega in manjši porabi še

vedno temelji na povezavi od točke do točke, kar pa je bistvena omejitev pri hišni

avtomatizaciji. V primerjavi z industrijskim standardom X10 je Insteon robustnejši in

zanesljivejši kljub temu, da ni bistvenih razlik v ceni produktov [33].

3.3 Storitve s katerimi se lahko povezujemo

Vedno hitrejše in cenejše povezave do interneta nam nudijo veliko več kot brskanje po

spletu ter pošiljanje sporočil. Zaradi enostavnega dostopa in vedno večje uporabe, igra

vodilno vlogo tudi pri hišni avtomatizaciji, in sicer za spremljanje in nadzor stanja objekta

ter za povezavo kontrolnega sistema ali posameznega gospodinjskega aparata na zunanje

storitve.

Elektronska storitev ali krajše e-storitev je lahko kakršnakoli programska oprema, ki nam

nudi poljubno storitev z uporabo internetne povezave. Vedno bolj se uporabljajo na

področju domotike, saj lahko bistveno izboljšajo udobnost prebivalcev, povečajo njihovo

varnost in zmanjšajo stroške porabe. Poleg drugih stvari vključujejo dostop do interneta,

upravljanje z energijo, avtomatizacijo doma, varnostna opozorila, skrb za zdravje, itd.

Osnovni gradnik večine je arhitektura SOA (ang. Service Oriented Architecture), katera

predstavlja dobro definiran in jasen vmesnik za povezavo do njih. Ker je trg hišnih

sistemov vedno širši, se s tem veča tudi število temu primernih spletnih storitev. Njihov

obseg zajema med drugimi nakupovanje, bančništvo, učenje, zabavo, upravne postopke ter

zdravstvo. Za njihovo pravilno delovanje in za čimboljšo prilagoditev vsakemu

posamezniku je potrebno navesti vse več informacij o uporabnikih (odvisno od storitve),

kar pa pomeni izpostavljenost občutljivih podatkov [35].

Spletne storitve morajo zagotavljati:

Konfiguracija in uporaba mora biti na voljo le avtoriziranim uporabnikom.

Storitev mora biti vedno na voljo, saj v primeru nedelovanja ne prinaša nobene

koristi, ampak lahko celo naredi škodo uporabniku, za katerega je njeno delovanje

kritično.

Zasnovane morajo biti tako, da ne odprejo naključno ali namerno povezave do

domačega omreţja za napadalce. Identiteta končnega uporabnika mora biti dobro

varovana.

Eden izmed moţnih načinov povezave našega doma z zunanjimi storitvami je preko tako

imenovanega rezidenčnega prehoda, kot je prikazano na sliki 3.10. Predstavlja ga

računalnik z dvema omreţnima karticama (notranje in zunanje omreţje), kateri ima vlogo

streţnika. Najpogostejša rešitev je z uporabo platforme Java (ang. Java Embedded Server

ali krajše JES), ki implementira okvir OSGi za povezavo z e-storitvami. Sluţi za povezavo

strank in prenos html strani, ki jih oblikujejo apleti in delujejo kot uporabniški vmesniki. V

prihodnosti bo zelo pomembna standardizacija storitev, saj jih bomo tako lahko med sabo

primerjali, hkrati pa bo omogočena preprostejša interakcija med njimi [36].


Za moderne hišne rešitve, katere omogočajo povezavo na internet, je moţnosti neskončno.

Vsako storitev, ki jo lahko najdemo na spletu, je moţno vključiti v sistem ter uporabiti ali

prikazati njene podatke na poljubnem gospodinjskem aparatu.

Čas in datum

Na spletu lahko najdemo mnogo storitev, ki nam vračajo trenutni čas in datum za določeno

lokacijo [37]. Z vključitvijo ene izmed njih lahko naš sistem avtomatsko nastavi uro na

poletni oziroma zimski čas. Uporabne so tudi v primeru izpada elektrike ali prenehanjem

delovanja sistema zaradi napake, saj pri ponovni vzpostavitvi sistema ni potrebno ročno

nastavljanje ure in datuma. Njene metode nam sluţijo tudi za pridobitev ure v drugih

drţavah, katero lako prikaţemo na poljubnem aparatu, ali za uporabo dobljenih podatkov

kot časovno omejitev za določene operacije.

Slika 3.10: Zgradba omreţja e-storitev

Pretvorniki

V primeru, da ţelimo prikazati določeno vrednost v različnih enotah, vendar to s strani

gospodinjskega aparata ni podprto, se lahko obrnemo na številne storitve, ki omogočajo

razne pretvorbe. Večina izmed njih se avtomatsko posodablja in nam za to ni treba skrbeti.

Nekatere izmed obstoječih pretvorb se uporabljajo za: temperaturo, razdaljo, teţo, glasnost,

pritisk, itd.

Informativne storitve

Te storitve nam omogočajo pridobivanje izbranih informacij, ki jih lahko prikaţemo na

poljubnem mediju, kot je na primer televizor ali interaktivno ogledalo v kopalnici.

Nekatere izmed teh storitev so:


novice,

vremenska napoved,

informacije o prometu,

povzetki strani (angl. Really Simple Syndication ali krajše RSS feed).

Nekatere prevozne druţbe (letala, taksiji, avtobusi, vlaki) nam nudijo njihove urnike,

podatke o destinaciji ter o zamudah, ki jih lahko pridobimo preko njihovih spletnih

storitev. Lahko se prijavimo tudi na seznam podjetij, preko katerega nas obveščajo o novih

ponudbah oziroma izdelkih. Med sabo jih lahko kombiniramo, kar nam nudi neskončno

moţnosti uporabe.

Storitve socialnih mreţ

Med njih uvrščamo storitve socialnih mreţ, kot so Facebook, MySpace, LinkedIn, itd.

Omogočajo nam obveščanje o pomembnih datumih, o spremembah statusa naših

prijateljev, igranje iger in še mnogo več. Te se iz dneva v dan širijo in nam nudijo vedno

več moţnosti uporabe. Kot primer lahko navedemo obveščanje o rojstnem dnevu osebe s

predvajanjem poljubne glasbe ali s prikazom njegovega profila na monitorju hladilnika.

Spletno nakupovanje

Trenutno so v razvoju nano RFID oznake, katere uporabljajo tehnologijo radijskih valov in

jih je moţno natisniti na embalaţo izdelkov. Te bodo v prihodnosti zamenjale trenutne

črtne kode, kar pa pomeni, da v trgovinah ne bo več potrebno čakati v vrstah, ampak bo

temu namenjen bralec avtomatsko zabeleţil vse kar smo nakupili, brez potrebe po

skeniranju produktov [38]. Ko se bo ta novost ustalila na trgu, pa lahko pričakujemo tako

imenovane inteligentne hladilnike, kateri bodo beleţili kupljene izdelke in nas obveščali o

bliţanju poteka roka uporabe ter nam nudili recepte za jedi, ki jih lahko pripravimo z

danimi ţivili. Podobne bralce bo moţno montirati tudi v shrambah za beleţenje zalog.

Razvoju bodo seveda sledile tudi spletne trgovine, ki nam bodo ponujale različne storitve

za naročanje izdelkov. Hladilnike bomo lahko konfigurirali tako, da bodo avtomatsko

naročali ţivila, ko bomo dosegli kritično mejo zalog.

Seveda to ne bo omejeno le na ţivila, saj je spletno nakupovanje vedno bolj aktualno. Na

spletu lahko najdemo od oblek, pohištva, bele tehnike, skratka vse, kar se nahaja v

klasičnih trgovinah. Uporaba informacijskih sistemov omogoča dostop do storitev s

katerega koli hišnega aparata, ki vsebuje ekran za prikazovanje. Tako kupovanje ni

omejeno le na osebne računalnike, ampak lahko to opravimo kar na domačem televizorju,

z uporabo hladilnika ali na LCD zaslonu v kopalnici, medtem ko se kopamo.

Storitve v oblaku

Programiranje v oblaku nam nudi uporabo programske in strojne opreme kot spletno

storitev in ne kot produkt. Skupni viri, kateri so lahko tako podatki kot programska

oprema, so na voljo računalnikom in drugim napravam v obliki nadzorovane storitve [39].

Ta pristop ima tri različne značilnosti, ki ga razlikuje od tradicionalnih gostovanj, in sicer

prodajo na zahtevo (ponavadi plačujemo na minuto ali uro), je elastičen (uporabimo lahko

tako majhen kot velik del storitve ob ţeljenem trenutku), in ga v celoti upravlja ponudnik


(potrošnik ne potrebuje nič drugega kot osebni računalnik ali poljubno mobilno napravo,

kot na primer tablični računalnik, in dostop do interneta). Pomembne novosti v

virtualizaciji in porazdeljenih računalniških storitev, kot tudi boljši dostop do

širokopasovnega interneta in šibko gospodarstvo, so pripomogli k vedno večjim

zanimanjem za računalništvo v oblaku [40].

Kot lahko vidimo na sliki 3.11, ta koncept zdruţuje naslednje pojme [39]:

Programska oprema kot storitev (angl. Software as a service ali SaaS). To nam

omogoča uporabo porgramske opreme kot storitev, brez potrebe po inštalaciji in

zagonu na uporabniškem računalniku, kar olajša vzdrţevanje in podporo.

Platforma kot storitev (angl. platform as a service ali PaaS). Ta pojem nam ponuja

programsko platformo in/ali programski podsistem, kateri je nujen za zagotavljanje

popolnoma delujoče rešitve, kot storitev. Omogoča nam namestitev aplikacij brez

stroškov in zapletenosti nakupa in upravljanja plasti strojne in programske opreme.

Platforme razvijalcem omogočajo izgradnjo aplikacij, ki delujejo v oblaku ali celo

uporabljajo njegove storitve.

Slika 3.11: Zgradba oblaka.

Infrastruktura kot storitev (angl. infrastructure as a service ali IaaS). Nudi nam

računalniško infrastrukturo, ponavadi virtualizacijo okolja določene platforme, kot

storitev skupaj s skladiščenjem in omreţenjem. Tako lahko uporabniki namesto


nakupa streţnika, programske opreme, prostora za shranjevanje podatkov ali

mreţne opreme, to dobijo kar v obliki zunanje storitve.

S pojavom te tehnologije in iCloud-a so začela podjetja kot so Microsoft, Apple, Google in

Amazon tekmovati med sabo, da bi pridobila čimveč uporabnikov njihovih storitev.

Zaenkrat je njihov glavni cilj omogočanje shranjevanja datotek na internetu tako, da so

nam dostopne s poljubno napravo, ki omogoča internetno povezavo, neglede na to, kje se

nahajamo. Tako lahko z različnimi pripomočki poslušamo glasbo, gledamo video posnetke

in slike ter brskamo po datotekah, ki so shranjene na skupnem mestu in nam ne zasedajo

prostora na disku.

Tabela 3 prikazuje ponudbo nekaterih ponudnikov.

Tabela 3: Primerjava glavnih ponudnikov storitev v oblaku

Funkcije Naprava Glasba

iCloud Ponuja 5 GB brezplačnega prostora,

sinhronizacijo glasbe,

slik, aplikacij,

dokumentov, e-knjig,

kontaktov, e-sporočil in

koledarjev. Cena storitev

še ni znana.

Računalniki podjetja Apple (Mac) in iOS 5.

Računalnikom z

operacijskim sistemom

Windows so omogočene

le nekatere osnovne

storitve.

Vso glasbo, kupljeno s programom iTunes,

lahko delimo med

napravami. Letno je

treba plačati $25 za

25,000 skladb.

Google Nudi 1 GB brezplačnega

prostora za dokumente

(Google Docs), 1 GB za

slike (Picasa), 7 GB za e-

sporočila (Gmail). Sinhronizacija

dokumentov, kontaktov,

e-sporočil, koledarjev.

Vse naprave z dostopom

do interneta.

Google Music Beta

dopušča naloţiti do

20.000 skladb z naše

osebne knjiţnice.

Amazon CloudDrive Nudi do 5 GB

brezplačnega prostora.

Dodatni prostor lahko

kupimo v vrednost $1 za

1 GB na leto.

Vse naprave, ki

podpirajo Adobe Flash.

Vključuje storitev za

predvajanje glasbe.

Windows Live Ponuja do 25 GB

brezplačnega prostora za

datoteke in

sinhronizacijo slik.

Windows, Mac,

Windows Phone 7.

Ne podpira.

Dropbox 2 GB brezplačnega

prostora. Lahko nadgradimo do 100 GB

za $200 na leto.

Vse naprave z

internetnim brskalnikom ali Dropboxovo

aplikacijo.

Spletni vmesnik z

vgrajenim glasbenim predvajalnikom in iOS

stranko.

Način delovanja Applovega oblaka (iCloud), je dokaj neviden uporabniku. Z nakupom

pesmi na iTunsu je ta dostopna tako z Maca kot z iPhona. Sprememba dokumenta z

uporabo njihove aplikacije se v trenutku aktualizira, tako kot slika, ki nam je na voljo na

vseh njihovih produktih, takoj ko jo zajamemo. Kot dodatno nam omogočajo še ustvarjanje


avtomatskih varnostnih kopij za vse naprave z operacijskim sistemom iOS. Zaenkrat nam

še ne nudijo dostopa do storitev z uporabo internetnega brskalnika, vendar lahko to

pričakujemo v bliţnji prihodnosti.

Amazonovo delovanje oblaka je zelo preprosto, saj deluje kot zunanji prostor za

shranjevanje podatkov. Ko so naloţene na našem računu, lahko do njih dostopamo s

poljubno napravo, ki podpira Flash, kar pa seveda izključuje Applove naprave (lahko ga

naknadno omogočimo).

Mnogo destinacij za različne vrste datotek nas lahko pri Googlovem oblaku nekoliko

zmede, saj ne uporablja skupnega prostora za gostovanje vseh podatkovnih zbirk. Za

dostop do njihovih storitev uporabljamo naslednje spletne strani ali programe: Za slike je

potrebna uporaba Picase, Gmail za e-pošto, Google Docs za dokumente in za glasbo

Goolge Music Beta [41]. V času pisanja, bolj natančno marca 2012, je nastala storitev

Google play, ki odpravlja omenjene teţave in zdruţuje digitalne vsebine: spletno trgovino

za glasbo, filme, knjige, Android aplikacije in igre, kot tudi medijski predvajalnik v

oblaku. Storitev je trenutno dostopna le v ZDA z uporabo aplikacije za operacijski sistem

Android (Play Store) in Google TV-ja, medtem ko pri nas podpira le trţenje aplikacij za

njihovo platformo [69].

Microsoftov SkyDrive je zelo podoben CloudDrivu, saj nam ponuja shranjevanje poljubnih

datotek na spletu. Poleg tega omogoča še integracijo z operacijskim sistemom za mobilne

telefone Windows Phone 7, s katerega se pri slikanju vse datoteke shranijo v oblak.

Njihove storitve nam dovoljujejo še obdelovanje dokumentov oblike Word, Excel in

PowerPoint.

Pri DropBoxu gre za s spletom povezano mapo, katere datoteke in podmape se avtomatsko

sinhronizirajo z oblakom. Če torej dodamo novo datotečno zbirko ali sprememnimo

vsebino ţe obstoječe, se spremembe v trenutku aktualizirajo tudi na našem spletnem mestu.

DropBoxov odjemalec deluje na vseh večjih platformah, kot so Windows, iOS, Linux in

Android. Dostop do storitve je moţen tudi preko spletnega brskalnika katerekoli naprave

[41].

Zdravstvo

Vse več je projektov kjer ţelijo omogočiti boljšo ţivljenje starejšim ljudem in ljudem s

posebnimi potrebami, vendar so zaradi stroškov naprav še v poskusnem stadiju. Z

razvojem hišnih sistemov in s pocenitvijo opreme lahko v prihodnosti pričakujemo spletne

storitve, ki bodo tesno povezane z avtomatizacijo gospodinjstev. Cilj je doseči, da bodo te

osebe imele spremljevalca oziroma medicinsko sestro v računalniški obliki, ki jim bo nudil

druţbo in zdravstveno oskrbo.

Vsak zdravstveni dom bo nudil storitve, katere bodo enostavne za uporabo v določenih

primerih, pa tudi proţene avtomatsko. Hiše bodo prilagojene glede na potrebe

posameznika, nameščeni aparati pa bodo ob danem času (urno, dnevno, tedensko)

opravljali potrebne meritve in jih samodejno pošiljali do našega osebnega zdravnika. Za

primer lahko vzamemo kljuko vrat ali zobno ščetko, ki nam ob dotiku izmeri srčni utrip in

pritisk, ter rezultate posreduje zadolţenemu skrbniku v zdravstvenem domu. Vsi podatki se

bodo beleţili v elektronski kartoteki in bodo vedno dostopni avtoriziranemu osebju, katero

bo v primeru kritičnih meritev o tem neposredno obveščeno in bo lahko reagiralo v

trenutku.


Zaradi spremljanja stanja pacientov jim ne bo potrebno hoditi na preglede, če to ne bo

nujno potrebno. Posledično se bodo zmanjšale čakalne vrste v zdravstvenih domovih in s

tem podaljšal čas posvečanja posamezniku.

Poleg naštetega bo ljudem s posebnimi potrebami omogočen pogovor preko internetne

povezave (VOIP) s skrbnikom ali osebnim zdravnikom, in sicer z uporabo navadnega ali

mobilnega telefona ter s setom za prostoročno telefoniranje. Aplikacije bodo zelo

poenostavljene in pregledne za učinkovito in preprosto uporabo [42].

Energija

Eden izmed večjih izzivov, s katerimi se danes spopada Evropska unija, je učinkovita in

trajnostna uporaba naravnih virov, in sicer zaradi prekomernega onesnaţevanja okolja ter

prevelike odvisnosti od fosilnih goriv (kar 50% primarne energije se uvaţa), kar se bo

predvsem upoštevalo pri izgradnji nove energetske infrastrukture.

Tako imenovano pametno omreţje imenujemo posodobljeno električno omreţje, ki mu je

bila dodana dvosmerna digitalna komunikacija med dobaviteljem in potrošnikom ter

inteligentni merilni sistemi (običajno neločljivi del pametnih omreţij) in sistemi

spremljanja.

Na sliki 3.12 lahko vidimo model pametnega omreţja, katerega elementi so:

Podatkovni center – podatkovna baza, kjer so zbrani vsi podatki, ki so potrebni za

pravilno delovanje sistema.

Prenosno in distribucijsko omreţje – zdajšnji elektroenergetski koncept je

sestavljen iz centraliziranih velikih proizvodnih virov, pametno omreţje pa

povezuje sisteme različnih virov energije.

Različni viri električne energije.

Hranilniki energije.

Električni avto – za shranjevanje preseţkov električne energije lahko uporabimo

parkirane električne avtomobile.

Slika 3.12: Model pametnega električnega omreţja [43].


Pametni meter – uporablja se za merjenje porabe energije in hkrati potrebe po njej.

Odmerjene informacije se prenesejo do distributerja ter mu omogočajo, da

odjemalcu pošilja toliko energije, kot jo le-ta potrebuje. S tem distributer prihrani

energijo in jo lahko preusmeri drugam. Prav tako prihrani končni uporabnik, saj mu

distributer pošilja manj energije.

Odjemalci - so aktivno vključeni v sistem.

Ključne prednosti pametnih omreţij v elektrogospodarstvu:

Omogočanje distribuirane proizvodnje.

Učinkovito vključevanje obnovljivih virov energije ter hranilnikov energije.

Aktivna vključenost uporabnikov omreţja.

Doseganje ciljev EU.

Zagotavljanje kakovosti in stalnosti oskrbe.

Učinkovita integracija prometne infrastrukture (ţelezniški in cestni promet).

Informacijska povezanost elementov pametnih omreţij [44].

Potrošniki bodo lahko preko danih storitev pridobivali natančne podatke o porabi elektrike,

vode in plina, kar bo vodilo k boljšemu gospodarjenju z viri. S tem bo omogočeno tudi

precizno zaračunavanje glede na fleksibilne tarife, ki nam bodo na voljo. Informacije o

trenutni porabi, do katerih bomo lahko dostopali v realnem času, bodo sluţile za

spremljanje in optimizacijo distributivnega procesa. Dosegli bomo znatne prihranke pri

avtomatizaciji uporabniških procesov ter omogočili bistveno hitrejše razreševanje

problemov.

Cilji "20, 20, 20", ki naj bi bili realizirani do leta 2020, so:

Zmanjšanje emisij CO2 za 20 % do 2020 (v primerjavi z emisijami leta 1990).

Dvig deleţa obnovljivih virov v primarni energiji na 20 % do 2020.

Dvig energetske učinkovitosti: zmanjšanje porabe primarne energije za 20 % do

2020 [45].

Da bi čimprej dosegli dane cilje, se je treba čimprej spopasti z izzivi, ki jih prinaša uvedba

pametnih električnih omreţij. Evropska komisija predlaga, da se najprej osredotočimo na

slednje:

Razvoj tehničnih standardov.

Zagotavljanje varnosti podatkov za potrošnike.

Določitev regulativnega okvira za zagotavljanje spodbud za uvedbo pametnih

omreţij.

Zagotavljanje odprtega in konkurenčnega maloprodajnega trga v interesu

potrošnikov.

Nenehna podpora inovacijam na področju tehnologije in sistemov [44].


4 MOBILNE PLATFORME

V današnji druţbi je dostop do informacij in nenehna povezanost do spleta ključnega

pomena, kar je zelo pospešilo razvoj mobilnih telefonov. Včasih smo jih uporabljali le za

klice ter pošiljanje sporočil, kar pa dandanes ne zadošča več. Tako imenovani pametni

telefoni (angl. smartphone) predstavljajo zdruţitev prvotnih mobilnikov z dlančniki in nam

poleg klasičnih primerov uporabe nudijo še napredne računalniške sposobnosti in

povezljivosti. Današnji modeli zdruţujejo še funkcije prenosnih medijskih predvajalnikov,

digitalnih fotoaparatov, videokamer in navigacijskih sistemov. Ker se lahko njihove

zmogljivosti ţe kosajo z nekaterimi cenovno ugodnimi prenosnimi računalniki, poleg tega

so bistveno laţji in manjši, lahko pričakujemo, da jih bodo v prihodnosti izpodrinili.

Zaradi velike konkurenčnosti na trgu se je pojavilo veliko število novih platform, katere

zajemajo vrsto računalniških arhitektur, operacijski sistem, programske jezike in izvajalno

okolje. Izbira platfome ima zelo pomembno vlogo pri izraţanju moči, odzivnosti,

zanesljivosti in uporabnosti mobilne naprave. Poleg naštetega ne smemo pozabiti na

uporabniški vmesnik, pri katerem je bistvenega pomena uporabniku prijazna uporaba.

4.1 Opis in primerjava mobilnih platform Android, iOS in Windows 7

Zaradi konkurenčnosti na trgu se je pojavilo veliko število novih platform. Nekateri izmed

proizvajalcev mobilnih telefonov so se odločili za implementacijo lastnih in jih s tem bolje

prilagodili izbrani strojni opremi ter omogočili kompatibilnost z ostalimi produkti, ki jih

prodajajo. Na sliki 4.1 lahko vidimo primerjavo prodanih telefonov ob koncu leta 2011,

glede na uporabljen operacijski sistem.

Slika 4.1: Prodaja pametnih telefonov glede na OS v zadnji četrtini leta 2011 [46].

Graf zajema le telefone, ki uporabljajo dane platforme in ne upošteva rezultatov ostalih

pametnih naprav. V drugačnem primeru bi se številke nekoliko spremenile. Kot lahko

vidimo, pripada platformi Android največji deleţ, in sicer nekaj več kot polovica. Glede na

pričakovanja lahko rečemo, da imajo najsvetlejšo prihodnost Android, iOS in Windows

Phone 7.


Platforma Android

Je programski paket za mobilne naprave, temelječ na platformi Linux, ki zdruţuje

operacijski sistem, ogrodja Android Application Framework in strojno opremo [48]. Je

produkt zavezništva Open Hand Aliance, ki proizvaja odprte programske rešitve in strojno

opremo za prenosne aparate. Druţba je bila ustanovljena leta 2007, in sicer jo med drugimi

sestavljajo velika podjetja kot so Google, HTC, Intel, LG, Nvidia, Samsung Electronics, itd

[47].

Kot vidimo na sliki 4.2, je arhitektura platforme zgrajena iz petih glavnih plasti.

Slika 4.2: Arhitektura platforme Android.

Od najniţje do najvišje si sledijo:

Linux jedro: Uporabljeno je Linuxovo jedro 2.6, katero skrbi za komunikacijo s

strojno opremo.

Izvajalno okolje: Uporabljena je prirejena različica navideznega stroja za jezik

Java z imenom Dalvik, kjer se izvajajo aplikacije v ločenih procesih. Njegovo

delovanje je optimizirano tako, da uporabi čim manj pomnilnika.

Knjiţnice: Platforma vsebuje set knjiţnic, napisanih v jeziku C++, ki jih

uporabljajo različne komponente Androidovega sistema. Kot primer lahko

navedemo knjiţnico SGL, ki se uporablja pri simulaciji 2D grafičnih modulov.

Programsko ogrodje: Ker je Androidova platforma odprta, je razvijalcem

omogočena uporaba strojne opreme preko programskega ogrodja, in sicer lahko


dostopajo do informacij o lokaciji, izvajajo storitve v odzadju, nastavljajo alarme in

še mnogo več. To spodbuja gradnjo izjemno bogatih in inovativnih aplikacij.

Aplikacije: Za razliko od drugih platform so procesi v okolju obravnavani

enakovredno, neglede na vir ter delujejo z enako prioriteto kot proces operacijskega

sistema. Android ţe vključuje sklop osnovnih aplikacij, vključno z e-poštnim

odjemalcem, SMS programom, koledarjem, zemljevidi, brskalnikom, stiki in

drugimi. Vse so napisane v programskem jeziku Java [48].

Za kreiranje aplikacij potrebujemo Androidov set za razvoj programske opreme, imenovan

Android Software Development Kit ali krajše SDK, ki vsebuje dokumentacijo, primere

uporabe, katere lahko poljubno spreminjamo in testiramo, ter razredno knjiţnico, ki je

jedro SDK. Razvoj aplikacij poteka predvsem v jeziku Java, vendar obstaja tudi podpora

za C++.

Android Native Development Kit ali krajše NDK je spremljevalno orodje za Android

SDK, ki omogoča gradnjo aplikacij v avtohtonem programskem jeziku, katerih zmogljivost

je kritične narave. Ponuja nam zaglavne datoteke in knjiţnice, s katerimi lahko z uporabo

programskega jezika C ali C ++ ustvarjamo aktivnosti, obravnavamo vnose uporabnika,

uporabljamo senzorje naprave, dostopamo do virov aplikacije, in še več. Te spremembe ne

vplivajo na osnovni Androidov model.

Poleg naštetega, za razvoj aplikacij potrebujemo še razvojno lupino Eclipse ter njen vtičnik

za Andriod, ki se imenuje Android Development Tools (ADT). ADT vsebuje še sistem za

povezavo emulatorja z razvojnim okoljem, z imenom Dalvik Debug Monitor Server

(DDMS), s katerim lahko spremljamo delovanje aplikacij. Omogoča tudi simulacijo

določene aktivnosti strojne opreme, kot na primer posredovanje storitev, zajetje slike

zaslona, pošiljanje sporočil SMS, klice, zajemanje podatkov o lokaciji, itd [53].

Različne verzije platforme ponujajo določen Androidov programski vmesnik (API), katere

med seboj ločimo z enotnim identifikatorjem (celo število), ki enolično identificira revizijo

API-ja. Tabela 4 prikazuje različne verzije platform in API, ki ga le-ta ponuja, ter nekaj

večjih dodanih funkcionalnosti.

Ker so skoraj vse spremembe API-ja le dodatki prejšnjemu, je vsaka aplikacija, razvita v

kateri koli različici API-ja, v naprej zdruţljiva z vsako novejšo različico platforme in

višjimi API nivoji. Z drugimi besedami lahko rečemo, da vsaka aplikacija deluje na vseh

novejših različicah platforme Android, razen v posameznih primerih, kjer uporablja del

API-ja, ki je bil kasneje odstranjen zaradi določenih razlogov. To moramo upoštevati pri

izgradnji novih programov, in sicer je najboljše izbrati najniţjo moţno različico platforme,

ki še podpira zahteve naše aplikacije [3d].

Platforma Android se od ostalih razlikuje po zgradbi aplikacij, katere sestavljajo 4 različne

komponente, preko katerih lahko sistem dostopa do njih. Posamezni sestavni del obstaja

kot lastna entiteta in igra pomembno vlogo pri definiciji obnašanja našega programa.

Vsaka izmed njih sluţi za poseben namen in ima različen ţivljenjski cikel, ki določa, kako

je ustvarjena in kako uničena. Aplikacija je posamezna instanca navideznega stroja

oziroma samostojen proces in vsaka izmed njenih komponent se izvaja v tem procesu,

razen če ni določeno drugače. Gradniki aplikacije so torej:

Aktivnost: Predstavlja grafični vmesnik, ki se uporablja za uporabniško interakcijo

(npr. pošiljanje sporočila). Aplikacija je ponavadi sestavljena iz večih aktivnosti,

med katerimi je ena označena kot glavna in je prikazana kot prva, ko prvič

zaţenemo aplikacijo. Vsaka izmed njih lahko začne novo aktivnost, kar omogoča


dodajanje različnih funkcionalnosti. Vsakič ko se zaţene nova, je prejšnja

zaustavljena, vendar jo sistem shrani na sklad (back stack). Ko se ţelimo vrniti

nazaj se trenutna uniči in se s sklada obnovi zadnja dodana. Aktivnost ima lahko 3

stanja: nadaljevalno (je v ospredju zaslona in je na voljo uporabniku), prekinjeno

(druga aktivnost je v ospredju, vendar je dana še vedno vidna uporabniku),

ustavljeno (aktivnost je popolnoma zakrita in jo lahko sistem v primeru

pomanjkanja spomina uniči).

Storitev: Je komponenta, ki teče v odzadju in omogoča dolgotrajne operacije ali

delo z oddaljenimi procesi. Zanjo je značilno, da nima grafičnega vmesnika. Kot

primer lahko navedemo pridobivanje elektronskih sporočil, ki poteka v odzadju,

medtem ko uporabljamo poljubno aplikacijo. Zaţene jo lahko druga komponenta

(npr. aktivnost) za medsebojno interakcijo ali za samodejno izvajanje. Storitev ni

samostojen proces (razen če ni to posebej določeno) niti ni samostojna nit (ni

samoumevno, da izvaja operacije izven glavne niti).

Ponudniki vsebin: Upravlja set podatkov aplikacij, ki so v skupni rabi (v

podatkovni bazi SQLite, na spletu ali katerikoli lokaciji, ki je dostopna naši

aplikaciji). Preko njih lahko druge aplikacije pridobivajo podatke ali jih celo

spreminjajo, če jim ponudniki vsebin to dovoljujejo. Za primer lahko navedemo

vsebino sporočil, do katere lahko dostopajo aplikacije, ki imajo ustrezno

dovoljenje.

Sprejemniki sporočil: Je komponenta, ki se odziva na sporočila telefona

(večinoma so sistemskega izvora), kot so na primer izklop ekrana, nizko stanje

baterije, sprememba časovnega pasu, zajem slike, itd. Čeprav nimajo grafičnega

vmesnika, lahko prikaţejo obvestilo v statusni vrstici. Uporabimo jih lahko tudi za

proţenje opravil drugih komponent [49].

Podobno kot Microsoft in Apple se je Google odločil za trţenje razvitih aplikacij preko

spletne trgovine. Oktobra 2008 je ustvaril Android Market, kamor lahko naloţimo svoje

aplikacije in jih prodajamo. Trenutno (začetek marca 2012) premore nekaj manj kot

400000 aplikacij [52]. Marca 2012 je nastal Google play, ki spaja storitve Android Market,

Google Music in eBookstore v eno. Le-ta tako zdruţuje naslednje digitalne vsebine:

spletno trgovino za glasbo, filme, knjige, Android aplikacije, igre in medijski predvajalnik

v oblaku. Do nje lahko dostopamo na spletu z uporabo poljubnega brskalnika ali aplikacije

za operacijski sistem Android (Play Store) in Google TV-ja [69].


Tabela 4: Različice platforme Android.

Različice platforme Ime kode API stopnja Dodane funkcionalnosti

Android 1.5 Cupcake 3

Podpora virtualnih tipkovnic drugih

proizvajalcev, “widgeti“,

predvajanje/snemanje videa

Android 1.6 Donut 4 Preoblikovano iskanje, zvočno

predvajanje teksta, WGA resolucija

Android 2.1 Eclair 7 Sinhronizacija kontaktov, Google maps,

dogodki za večdotičnost

Android 2.2 Froyo 8

Optimizacija spomina, hitrosti in

zmogljivosti platforme, podpora za

Adobe Flash, Wi-Fi dostopne točke

Android 2.3.-

Android 2.3.2

Gingerbread

9 Resolucija WXGA in višje, Sip VoIP

podpora, izboljšana funkcionalnost

izreţi/prilepi, podpora za več kamer,

konkurenčni “garbage collector“,

izboljšano upravljanje z energijo

Android 2.3.3

Android 2.3.7 10

Android 3.0

Honeycomb

11

Podpora za tablične računalnike,

poenostavljena večopravilnost, Google

talk video klici, podpora za večjedrne

procesorje, šifriranje datotek

Android 3.1 12

Android 3.2 13

Android 4.0.-

Android 4.0.2 Ice Cream

Sandwich

14

Laţje ustvarjanje datotek, program za

urejanje slik, moţnost zaustavljanja

aplikacij, prilagodljiv zaganjalec

programov, avtomatska sinhronizacija

Chroma Android 4.0.3 15


iOS

Za razliko od ostalih dveh je Applov operacijski sistem iOS (pred junijem 2010 imenovan

iPhone OS, saj je bil od začetka namenjen mobilnemu telefonu iPhone) licenciran le za

Applove produkte, in sicer za naprave iPhone, iPod touch, iPad in Apple TV. Izvira iz

osnovne strukture Mac OS X-a in je zaradi tega po naravi podoben sistemom Unix. Lahko

ga označimo kot vmesnik, ki med sabo povezuje strojno opremo in aplikacije, katere lahko

vidimo na ekranu (aplikacije redko dostopajo direktno do strojne opreme). Taka arhitektura

omogoča razvoj aplikacij, ki delujejo na napravah z različno strojno opremo.

Kot prikazuje slika 4.3, je operacijski sistem razdeljen na 4 plasti, katere lahko aplikacija

naslavlja, vendar je priporočeno vedno uporabiti najvišjo moţno.

Sistem je zgrajen iz naslednjih plasti, ki si sledijo od najniţje do najvišje:

Core OS: Vsebuje niţjenivojske funkcionalnosti, na katerih so grajeni ostali sloji.

Neposredno komunicira s strojno opremo naprave in jo eksplicitno uporabljamo v

situacijah, ko ţelimo direktno obravnavati varnost ali komunikacijo z zunanjo

strojno opremo. Sem spadajo ogrodja za: pospeševanje, Bluetooth, zunanjo

opremo, generične varnostne storitve, varnost in sistem (niti, omreţje, dostop do

datotek, vhodno/izhodne naprave, ...)

Core Services: Vsebuje temeljne sistemske storitve, ki jih uporabljajo vse

aplikacije. Nekatere izmed tehnologij so: shranjevanje iCloud, SQLite, podpora za

XML, itd. Ponuja tudi naslednja ogrodja za: račune, imenik, omreţne protokole,

podatke, konfiguracijo sistema in še mnogo več.

Media: Plast vsebuje tehnologije za predstavitev grafike ter predvajanja avdia in

videa.

Cocoa Touch: Je najvišja plast, ki definira osnovno infrastrukturo aplikacij ter

podpira ključne tehnologije, kot so večopravilnost, vnos na dotik, in še mnoge

visokonivojske sistemske storitve. Pri razvoju aplikacije najprej raziščemo

tehnologije na tem nivoju. Če nam ne zadostujejo, se spustimo en nivo niţje, itn.

Slika 4.3: Sloji operacijskega sistema iOS.

Razvoj aplikacij poteka v jeziku Objective C, ki je razširitev standardnega jezika ANSI C.

Od C-ja se razlikuje po tem, da so mu bila dodana sporočila Smaltalk1.

1 Smaltalk – objektno usmerjen programski jezik.


iOS SDK je razvojni set, kateri nam ponuja vse potrebne vmesnike, orodija in vire, ki so

potrebni za izgradnjo iOS aplikacij, vendar ga je moţno uporabljati le na Applovih

računalnikih Macintosh. Ogrodja, ki jih vsebuje, so mape, kjer se v vsaki izmed njih

nahajaja skupna dinamična knjiţnica in viri (kot so glavne datoteke, slike, aplikacije za

pomoč, ...), potrebni za podporo te knjiţnice. Za uporabo v določeni aplikaciji jih moramo

povezati s projektom in s tem pridobimo dostop do funkcij ogrodja.

Nekatere izmed ključnih komponent iOS-ovega SDK-ja so:

Xcode orodja: Orodja, ki podpirajo razvoj iOS programov med katerimi sta

ključna Xcode (je integrirano razvojno okolje za opravljanje naših projektov, katero

omogoča urejanje, prevajanje, izvajanje in razhroščevanje kode) in Instruments

(orodje za analizo zmogljivosti in iskanje napak, ki nam vrača podatke o stanju

aplikacije v času izvajanja).

iOS Simulator: Mac OS X-ova aplikacija, ki simulira sklad tehnologije iOS, kateri

omogoča preizkušanje razvite iOS aplikacije lokalno na osebnem računalniku

Macintosh.

iOS razvijalska knjiţnica: V njej najdemo dokumentacijo, ki opisuje vse o iOS

tehnologijah in o procesu razvijanja aplikacij [54].

Programsko orodje Xcode je povezano s številnimi drugimi orodji (predstavlja osnovo za

zaganjanje ostalih orodij, kot sta Interface Builder in Simulator) in ima glavno vlogo pri

razvoju aplikacij. Kot smo omenili ţe zgoraj je Xcode set Applovih razvojnih orodij, ki

nam nudijo podporo za projektno vodenje, urejanje kode, gradnjo izvršljive kode, iskanje

hroščev, upravljanje izvorne kode, izboljšanje zmogljivosti in še veliko več. Kljub temu, da

je osnovni vir razvijalskega okolja, ni edino orodje za gradnjo aplikacij.

Za izboljšanje uporabniške izkušnje nam orodje Instruments omogoča analizo delovanja

aplikacije iOS, ki jo lahko poţenemo v simulatorju ali kar na napravi. V času izvajanja

zbira podatke in nam jih predstavi v obliki grafa. Pridobimo lahko podatke o količini

uporabljenega pomnilnika naše aplikacije, o diskovni in omreţni dejavnosti ter o grafični

zmogljivosti. Tako lahko pri razvoju primerjamo trenutne rezultate s prejšnjimi in s tem

ugotovimo, če je potrebno aplikacijo še izboljšati [55].

iOS podpira razvoj dveh vrst aplikacij:

Avtohtone aplikacije: iOS SDK podpira oblikovanje avtohtonih aplikacij, ki se

pojavijo na zaslonu (ne podpira izdelave gonilnikov, ogrodij ali dinamičnih

knjiţnic).

Spletne aplikacije: Uporabljajo kombinacijo HTML, Cascading Style Sheets (CSS)

in JavaScript kodo za interaktivne aplikacije na spletnem streţniku, ki se prenašajo

prek omreţja, in se izvajajo v brskalniku Safari. Avtohtone aplikacije se za razliko

lahko izvaja brez prisotnosti omreţne povezave [54].

Kot vidimo na sliki 4.4, se lahko aplikacije nahajajo v različnih stanjih. Ker so viri naprav

omejeni, operacijski sistem omejuje delovanje aplikacije v odzadju in s tem skrbi za daljšo

ţivljenjsko dobo baterije in izboljša zmogljivost delovanja.


Slika 4.4: Stanja iOS aplikacije.

Stanja aplikacije so slednja:

Ne izvaja: Aplikacija še ni bila zagnana ali je njeno delovanje prekinil sistem.

Neaktivna: Aplikacija teče v ospredju, vendar še ne prejema dogodkov (med tem

lahko izvaja drugo kodo). Ponavadi ostane v tem stanju kratek čas.

Aktivna: Aplikacija teče v ospredju in prejema dogodke.

V odzadju: Aplikacija teče v ozadju. Večina aplikacije je v tem stanju kratek čas

preden preidejo v mirovanje (lahko zahteva dodaten čas izvršitve v tem stanju).

Prekinjena: Aplikacija je v ozadju, vendar ne izvršuje kode. Sistem jo shrane v

pomnilnik, vendar jo v primeru pomanjkanja prostora izbriše in s tem izboljša

delovanje trenutne aplikacije.

Oktobra 2011 je izšla 5. različica operacijskega sistema iOS, kateri je bila poleg iPhona,

iPod toucha ter iPada dodana še podpora za Apple TV. Izboljšana je bila tudi

večopravilnost, ki definira natanko pet vrst aplikacij, ki jim je dovoljeno neomejeno

delovanje v ozadju:

Aplikacije, ki predvajajo avdio zapise, medtem ko so v ozadju (npr. Instacast).

Aplikacije, ki so v odzadju in sledijo naši lokaciji v ozadju (npr. GPS, ki nam daje

napotke).

Aplikacije, ki prestrezajo vhodne VoIP klice (npr. Skype).

Aplikacije, ki nalaganjo nove vsebine z interneta (Novice).

Aplikacije, ki prejemajo stalne posodobitve zunanje opreme [56].

Za prodajo aplikacij je Apple julija 2008 razvil App Store, ki deluje na podoben način kot

Googlov Android Market. Trgovina je dosegljiva preko spleta iz naprav iPhone, iPod

Touch ter iPad preko Applove aplikacije. Uporabnikom je na začetku marca 2012 bilo na

voljo nekaj več kot 580800 aplikacij [57].


Windows 7

Windows 7 je operacijski sistem podjetja Microsoft, ki pa za razliko od Androida in iOS-a

ne uporablja isto različico operacijskega sistema za vse mobilne naprave. Windows 7 je bil

med drugim naslovljen za tablične računalnike, medtem ko je Windows Phone 7 namenjen

le mobilnim telefonom. Nasprotno sta se odločila konkurenta, ki sta prenesla operacijski

sistem z mobilnikov tudi na ostale aparate. Microsoft vztraja pri tem, ker naj bi po

njihovem mnenju tablični računalniki imeli enake funkcionalnosti kot osebni računalniki in

prenosniki [58].

Windows Phone 7 je naslednik operacijskega sistema Windows Mobile 6.5, vendar zaradi

velikih sprememb, predvsem zaradi prehoda na zaslon na dotik, nista med sabo zdruţljiva.

Kmalu lahko pričakujemo novo različico Windows 8, ki naj bi, glede na govorice, izšla

proti koncu leta 2012 [59].

Velik vpliv na trţenje sistema je bila zdruţitev s podjetjem Nokia, ki počasi opušča svoj

operacijski sistem Symbian, katerega bodo nadomestili Microsoftovi produkti. To je

vplivalo tudi na spojitev Nokia Maps z Bing Maps in integracijo Nokia's Ovi store z

Windows Phone Marketplaceom. Posledica tega je bil prvi pametni telefon podjetja Nokia

z imenom Lumia 800 (oktober 2011), z operacijskim sistemom Windows Phone [60].

Kot lahko vidimo na sliki 4.5, Windows phone 7 temelji na večplastni arhitekturi,

sestavljeni iz jedrnega prostora, katerega temelj je jedro operacijskega sistema Windows

Embedded CE 6.0, in uporabniškega prostora. Jedro, gonilniki, datotečni sistemi, grafika in

sistemi za posodabljanje so na voljo v jedernem prostoru, medtem ko so lupina in

aplikacije del uporabniškega prostora.

Slika 4.5: Arhitektura OS Windows Phone 7 [62].


Operacijski sistem je 32-bitni ter podpira do 4 GB RAM spomina in dva datotečna sistema,

IMGFS in exFAT (različica sistema FAT, ki lahko deluje z datotekami, večjimi od 4 GB).

Za obravnavanje multimedijskih opravil, kot so izvajanje iger in predvajanje videa,

uporablja zbirko API-jev, imenovano direct3D, verzije 10 in 11 [61].

Za razvoj aplikacij potrebujemo paket orodij Windows Phone SDK, ki nam je na voljo

brezplačno na Micorsoftovi strani. Z različico 7.1 lahko gradimo aplikacije za Windows

Phone 7.0 in 7.5. Znotraj paketa lahko poleg ostalih orodij najdemo:

Microsoft Visual Studio 2010 Express za Windows Phone: Je laţja različica

integriranega razvojnega okolja podjetja Microsoft, ki omogoča izgradnjo različnih

aplikacij za produkte z njihovimi operacijskimi sistemi.

Windows Phone Emulator: Je namizna aplikacija, ki simulira delovanje mobilnega

telefona z OS Windows Phone 7. V navideznem okolju lahko razvijamo,

razhroščujemo in preizkušamo naše aplikacije.

Windows Phone SDK 7.1 zbirne jezike

Silverlight 4 SDK in DRT: Vsebuje spletno dokumentacijo, nekatere primere,

knjiţnice in orodja za razvoj aplikacij Silverlight 4.

Windows Phone SDK 7.1 razširitve za XNA Game Studio 4.0

Microsoft Expression Blend SDK: Orodje za izdelovanje grafičnega vmesnika, ki

nam omogoča enostavno oblikovanje izgleda aplikacije brez uporabe kode.

Elemente uporabniškega vmesnika le povlečemo na ţeleno mesto in jim poljubno

spreminjamo lastnosti.

XNA Game Studio: Je orodje, ki razširjuje Visual Studio za podporo XNA ogrodja,

za izdelovanje iger [63].

SDK 7.1 je kompatibilen s programom Microsoft Visual Studio 2010, ki ima inštaliran

servisni paket 1 (SP1). V primeru, da ga ţe imamo nameščenega na računalniku, se pri

inštalaciji ne namesti Visual Studio 2010 Express, ampak se v Visual Studio 2010

namestijo le dodatki, potrebni za razvoj Windows Phone 7 aplikacij.

Razvijalci aplikacij za Windows Phone 7.0 imajo na voljo dva ogrodja:

XNA: Namenjen za igre.

Silverlight: Namenjen za poslovne aplikacije, vendar ga lahko uporabimo tudi za

razvoj iger, saj naprave z OS Windows Phone 7 vsebujejo grafično procesno enoto

(GPU), ki lahko zagotovi sprejemljivo podporo za igre, napisane v Silverlightu.

Aplikacije za Windows Phone 7.1 lahko uporabijo grafične funkcionalnosti, ki jih

omogoča XNA, tudi znotraj Silverlight modela, če ga seveda izberemo kot prvotno

ogrodje. Tabela 5 prikazuje osnovne razlike med njima [64].

Slika 4.6 prikazuje ţivljenjski cikel aplikacije, ki se izvaja v okolju Windows Phone 7.

Krogi prikazujejo stanja aplikacije, medtem ko pravokotniki kaţejo nivo ali stran

aplikacije, kjer naj bi le-te nadzorovale svoje stanje. Elementi, ki ga sestavljajo, so sledeči:

Sproţitveni dogodek: Dogodek se sproţi, ko zaţenemo novo instanco aplikacije (ne

pri nadaljevanju ţe zagnane aplikacije).


Tabela 5: Razlike med orodjema Silverlight in XNA.

Lastnosti platforme Silverlight XNA

Model za programiranje

aplikacij

Aplikacijski model, ki temelji na

dogodkih in je primeren za

uporabniški vmesnik.

Tradicionalna okvirna zanka, ki

nam predstavlja vsebine na osnovi

simulacije.

Gradnja uporabniškega

vmesnika

UIElement in sorodni razredi. Ne obstajajo. Razvijalci morajo

napisati svoje.

Predvajanje videa Razred MediaElement podpira

bogato integracijo videa.

Celozaslonsko predvajanje preko

sistema media player.

2D grafika Bogate poti, oblike, ščetke in še

več.

Visoka zmogljivost predvajanja

velikega števila 2D animacij.

3D grafika Učinki preoblikovanja perspektive

z razred PlaneProjection.

Nudi strojno pospešene 3D API-je.

Primarni podatkovni

serializacijski model

XAML. Upravitelj vsebin (angl. content

manager).

Orodja za oblikovanje Microsoft Expression Blend,

Microsoft Visual Studio XAML

designer

XNA Content Pipeline vključuje

orodja zunanjih izdelovalcev za

izdelavo 3D modela in teksturnih

sredstev.

Senzorji naprave Enak API za oba modela.

Dostop do

uporabnikovih slik in

glasbe

Enak API za oba modela.

V teku: Ko zaţenemo aplikacijo se ta izvršuje (je v teku) dokler uporabnik ne

krmari naprej, stran od trenutno uporabljene aplikacije, ali nazaj, mimo prve strani

le-te.

Metoda OnNavigatedFrom: Metoda se izvede vsakič, ko uporabnik krmari stran od

strani trenutne aplikacije, ali kadar je aplikacija deaktivirana (razlaga v naslednjem

razdelku). Metoda mora shraniti stanje strani tako, da jo lahko pri ponovnem obisku


regeneriramo (izjema je krmarjenje nazaj, saj bo stran ponovno generirana ob

naslednjem obisku).

Deaktiviran dogodek: Dogodek se sproţi, ko krmarimo naprej od trenutne

aplikacije. To se zgodi kadar zaţenemo novo aplikacijo, pritisnemo start gumb ali

zaţenemo izbirnik (angl. Chooser). V takem primeru moramo shraniti stanje

aplikacije za ponovno regeneriranje.

Mirujoče stanje: Po deaktivaciji preide aplikacija v mirujoče stanje, kjer ne izvaja

nobenih operacij, vendar ostaja v spominu. Pri pomanjkanju virov se lahko zgodi,

da se shrani stanje aplikacije in sprosti spomin za boljše delovanje drugih aplikacij.

Zabeleţena (angl. Tombstoned): Aplikacija je bila prekinjena, vendar so bile pri

procesu deaktivacije informacije o njenem stanju ohranjene.

Slika 4.6: Ţivljenjski cikel aplikacij Windows Phone.


Aktriviran dogodek: Se sproţi, ko se uporabnik vrne nazaj z zabeleţenega

(tombstoned) ali spečega stanja aplikacije. Če se vrne iz spečega stanja, je

operacijski sistem avtomatsko ohranil njeno stanje, v drugačnem primeru se mora

obnoviti shranjeno stanje.

Metoda OnNavigatedTo: Metoda se izvrši vsakič, ko uporabnik krmari na določeno

stran (ko prvič zaţenemo aplikacijo, ko krmarimo med stranmi aplikacije ali kadar

je aplikacija ponovno zagnana po tem, ko je bila zabeleţena ali poslana v mirujoče

stanje). Če je stran nova instanca, ni potrebno obnoviti njenega stanja.

Zaključni dogodek: Se sproţi, ko uporabnik krmari nazaj mimo prve strani

aplikacije. V tem primeru je le-ta zaključena in se ne shrani njeno stanje. Dogodek

lahko uporabimo za shranjevanje določenih podatkov, ki naj bi se ohranili za

uporabo v novih instancah aplikacije [68].

Programiranje je prvotno potekalo samo v jeziku C#, vendar so zaradi velikega

povpraševanja naknadno dodali tudi moţnost razvoja aplikacij v jeziku Visual Basic.

Uporabniški vmesnik je bil zasnovan z novim oblikovnim jezikom, imenovanim Metro,

katerega je razvil Microsoft za Windows Phone 7. Za oblikovanje se uporablja

deklarativno označevalni jezik XAML, s katerim lahko ustvarimo vidne elemente

uporabniškega vmesnika in jih ločimo od logike, ki se skriva za njo. Za razliko od drugih

jezikov le-ta neposredno določa instanco objektov z enakovrednimi razredi, ki ustrezajo

naši XAML deklaraciji. Omogoča tok dela, kjer lahko posamezne strani delujejo na

uporabniškem vmesniku in logiko aplikacije z uporabo različnih orodij [67].

Ko zaključimo razvoj aplikacije, jo lahko prodamo ali oddamo zastonj na Microsoftovi

spletni trgovini, imenovani Windows Phone Marketplace, ki je bila ustanovljena oktobra

2010. Preden to storimo, jo lahko preizkusimo s pomočjo paketa Windows Phone

Marketplace Test Kit, ki je zbirka avtomatiziranih, nadzorovanih in ročnih testov za

preverjanje ustreznosti naše aplikacije. Na tak način se lahko ţe prej prepričamo, če bo naš

produkt sprejet na trţišču [65]. Na začetku marca 2012 je bilo na voljo nekaj več kot

69.000 aplikacij [66].

V tabeli 6 je podan povzetek funkcionalnosti platform iOS 5, Android 4.0 in Windows

Phone 7.5.

Tabela 6: Funkcionalnosti mobilnih platform [70].

Funkcionalnost iOS 5 Android 4.0 WP 7.5 Mango

Jedro OS X Linux 2.6 Windows CE 7

Programski jezik Objective C Java C#, Visual Basic

Večopravilnost Navidezo Da Da

Izreţi/kopiraj/prilepi Da Da Da

Podprta strojna IPhone, iPod Touch Podprta široka paleta Podprta omejena


oprema in iPad strojne opreme paleta strojne opreme

Varnost Majhno število

groţenj

Večje število groţenj Majhno število

groţenj

Nakup glasbe in

filmov

iTunes Google play Zune

Nakup knjig iBooks Google play /

Produktivnostni

paket

iWork Google Docs Office Mobile

Socialne igre Game Center / XBOX live

Internetni brskalnik Mobile Safari Chrome Internet Explorer 9

Podpora za Flash Ne Da Ne

Privzet iskalnik Google Google Bing

Prepoznavanje glasa Da Da Da

Wi-Fi sinhronizacija Da Aplikacije drugih

proizvajalcev

Da

Oblak ICloud Google sync SkyDrive

Brezţične varnostne

kopije na oblaku

Da (zastonj 5 GB) Ne Ne

Podpora za tablične

računalnike

Da Da Ne

Posodobitve Da Da Da

Pospeševanje strojne

opreme

Da Da Da


4.2 Uporaba v rešitvah za pametni dom

Povezljivost gospodinjskih aparatov je zaenkrat še novost in je zaradi tega temu primerna

tudi cena, vendar jo lahko glede na razvoj tehnologij in skupnih protokolov v kratkem

pričakujemo kot serijsko proizvodnjo. Mobilne naprave bodo imele pomembno vlogo pri

upravljanju in pridobivanju informacij o stanju našega doma, bodisi z neposredno

komunikacijo s hišnimi aparati ali preko centralnega sistema, ki jih bo med sabo

povezoval.

Podjetja tekmujejo med sabo in nam ţelijo z izbiro ţe obstoječih protokolov, ali z uvedbo

lastnih, ponuditi čim cenejše in enostavnejše rešitve za avtomatizacijo doma. Pri realizaciji

tehnologij je bistvenega pomena tudi kompatibilnost z drugimi napravami, kar doseţemo z

uporabo enakega protokola za komunikacijo pri vseh (čim večjemu številu) hišnih aparatov

oziroma z uporabo pretvornikov, ki prevajajo sporočila iz enega protokola v drugega.

Eno izmed takih podjetij je Google, ki se je lotilo projekta z imenom Android@Home. V

njegovem okviru so razvili odprto rešitev za njihovo platformo Android, za katero so

zaenkrat predstavili moţnost manipulacije luči in medijsko središče. Temelj je mreţni

protokol, ki, enako kot Z-Wave, za komunikacijo uporablja radijske valove na frekvenci

900 MHz. Androidove aplikacije avtomatsko zaznajo, se poveţejo in izmenjujejo podatke

z dano napravo. To ţelijo prenesti tudi na druge gospodinjske aparate. Njihovo platformo

lahko najdemo ţe na nekaterih hladilnikih in na televizorjih, kateri so na trgu ţe nekaj časa,

vendar zaenkrat še niso poţeli uspeha. Le-ti nam omogočajo brskanje po spletu, gledanje

video posnetkov na njihovem kanalu Youtube, uporabo aplikacij, ki so na voljo na trţišču,

v kratkem pa lahko pričakujemo tudi povezavo na storitev Google play (trenutno je na

voljo le v ZDA), katera bo, poleg aplikacij, v oblaku zdruţevala vso našo kupljeno glasbo,

filme in knjige [74]. Storitev bo na voljo vsem aparatom, ki bodo poganjali njihov

operacijski sistem. Poleg naštetega pa so začeli poizkušati srečo tudi na avtomobilskem

trgu (avtoradio s sistemom Android). V prihodnosti so napovedali sodelovanje z velikim

številom pomembnih podjetij, ki bodo integrirali njihovo rešitev v svoje produkte. Na tak

način nam ţelijo ponuditi čim enostavnejšo namestitev in omogočiti povezljivost med

določenimi gospodinjskimi napravami.

Problem Androidove platforme je bila fregmentacija, ki je omejevala posodabljanje na

novejše različice. To bi lahko bila precejšna omejitev pri uporabi naprav v gospodinjstvu,

saj naj bi le-te bile na voljo več let, kar pomeni, da morajo biti omogočene posodobitve

sistema. Google je ţe naslovil to teţavo z najnovejšo različico platforme, Android 4.0 ali

Ice Cream Sandwich, ki naj bi zdruţila razvijalce aplikacij pod eno platformo in zagotovila

usklajenost med vsemi napravami (mobilnimi telefoni, tabličnimi računalniki, hladilniki,

televizorji, itd.) [75, 76].

Tudi Microsoft je ţe pred nekaj leti začel razvijati svoj pametni dom, vendar je njihova

rešitev zaprta, kar pomeni, da ne moremo vzeti pod drobnogled specifikacije sistema. Do

sedaj smo lahko zasledili le enostavno povezavo iz telefona, na katerem teče Windows

Phone, na streţnik Windows Server, katerega bi lahko uporabili kot centralo, ki nadzoruje

in upravlja hišne aparate [77].

Podjetje Apple je vstopilo na trg inteligentnih hiš z uvedbo patenta Smart-Home Energy

Management Dashboard System, ki vsako električno vtičnico spremeni v prenašalec avdia,

videa in podatkov. Kot primer lahko navedemo glasbo priključenega iPoda v spalnici, do

katere lahko s poljubno napravo, ki podpira ta standard, dostopamo preko vtičnice, neglede


na lokacijo v hiši [78]. Podobno kot pri Windowsu, Apple še zaenkrat ni naslovil svoje

mobilne platforme za gospodinjske aparate.

Zaenkrat se še vse mobilne platforme uporabljajo zgolj za povezavo na centralni hišni

sistem in preko njega izvajajo operacije za nadzor in pridobivanje informacij o stanju

gospodinjskih aparatov. Control4 je eno izmed številnih podjetij, ki nam na tak način

omogoča povezavo na njihov sistem, kateri temelji na komunikaciji protokola ZigBee,

preko iPhona, iPada, Androida (tablični računalnik ali mobilni telefon), osebnega

računalnika ali Macintosha (slika 4.7) [79].

Podobno kot zgoraj omenjeno, tudi podjetje ayControl, katerega temelj komunikacije je

protokol KNX, podpira vodenje njihovih rešitev z uporabo Applovih produktov. Kmalu

bodo omogočili podporo tudi za Android, BlackBerry in ostale platforme [80].

V prihodnje lahko pričakujemo tudi aplikacije za Windows Phone, ki je zaradi kratke dobe

na trţišču, nekoliko v zaostanku za ostalima dvema.

Slika 4.7: Mobilne platforme za nadzor hišnih sistemov.


5 ARDUINO BULB

Namen praktičnega dela je bila simulacija upravljanja luči v inteligentni hiši z uporabo

mobilnega telefona. S tem smo tudi ţeleli podrobneje predstaviti potek razvoja aplikacij za

operacijski sistem Android.

Projekt lahko glede na funkcionalnost razdelimo na 5 delov, katere bomo tudi podrobneje

opisali:

Spletna storitev, napisana v C#.

Podatkovna baza v Microsoft SQL Server Express Edition.

Mikrokrmilnik Arduino Uno.

Aplikacija za operacijski sistem Android.

Knjiţnica kSOAP 2 za povezavo na spletni servis.

Spletna storitev med sabo povezuje naprave za upravljanje hišnega sistema ter

mikrokrmilnik Arduino Uno. Uporabnik, ki ima nameščeno našo aplikacijo na svoji

napravi z operacijskim sistemom Android, lahko s prijavo dostopa do metod, ki jih ponuja

spletni servis. To je omogočeno s knjiţnico kSOAP 2, ki je alternativa za podporo SOAP

protokola v Androidovih aplikacijah. Mikrokrmilnik je direktno povezan na spletni servis,

kateri mu glede na uporabnikovo interakcijo pošilja ukaze za preklapljanje ţarnice in

shranjuje določene informacije v podatkovno bazo.

5.1 Spletna storitev

Za izgradnjo spletne storitve smo zaradi enostavne povezave na serijska vrata, ki jo ponuja

razred SerialPort, izbrali programski jezik C#. Programiranje je potekalo v Microsoftovem

integriranem razvojnem okolju Visual Studio 2010, katero omogoča razvoj konzolnih

aplikacij, aplikacij z grafičnim vmesnikom, Windows Forms aplikacij, spletnih strani,

spletnih storitev in spletnih aplikacij za Microsoftove platforme Microsoft Windows,

Windows Mobile, Windows CE, .NET Framework, .NET Compact Framework in

Microsoft Silverlight.

Na sliki 5.1 lahko vidimo datotečno strukturo spletne storitve, katera uporablja tris nivojski

model:

Razred ArduinoBulbWS predstavlja ogrodje, v katerem so definirane vse metode.

Razred WSMethods implementira vso logiko spletne storitve.

Razred DBConnector sluţi za interakcijo s podatkovno bazo (pridobivanje,

dodajanje in urejanje podatkov v njej).

Ostali razredi definirajo objekte, ki se uporabljajo v projektu. Eden izmed pomembnejših je

ArduinoConnector, ki sluţi za interakcijo z mikrokrmilnikom preko USB vrat. Za

komunikacijo je potrebna knjiţnica System.IO.Ports, v kateri se nahaja razred SerialPort.

Povezava in izmenjava sporočil je zelo preprosta. Ustvarimo instanco razreda SerialPort,

kateri podamo ime vrat, na katera je priključen mikrokrmilnik, ter hitrost prenosa

podatkov. S funkcjo Open() jih odpremo, z Write() pa pošljemo ţeljeno sporočilo oblike


tipa String. Po pisanju je priporočeno vrata zapreti tako, da so na voljo tudi drugim virom.

Spodaj je naveden primer komunikacije:

SerialPort port;

port = new SerialPort("COM3", 9600);

port.Open();

port.Write(command + '\n');

port.Close();

Za uporabo spletne storitve se moramo najprej prijaviti, in sicer s klicem funkcije

Connect(), katera kot parametra prejme uporabniško ime in geslo. V primeru ujemanja se

ustvari nova seja, katere identifikacijska številka je generirana naključno. Z njo lahko

dostopamo do vseh metod, ki jih storitev omogoča. Seja ostane odprta dokler je ne

zapremo, ali se avtomatsko zapre pri neaktivnosti uporabnika po 20 minutah. Vse funkcije

nam vračajo objekte, ki vsebujejo parameter result, kateri sluţi za preverjanje uspešnosti

izvedbe operacije oziroma za identifikacijo nastale napake.

Slika 5.1: Datotečna struktura spletne storitve.

Za izmenjavo strukturiranih podatkov se uporablja protokol Simple Object Access Protocol

(SOAP), ki temelji na XML jeziku in je neodvisen od uporabljene platforme. To nam

omogoča, da se stranka, ki se izvaja v okolju Android, poveţe na spletni servis napisan v

programskem jeziku C#. Visual studio avtomatsko zgradi datoteko WSDL (ang. Web

Services Description Language), ki uporablja zapis XML za opis spletne storitve, in sicer

navaja metode, ki jih lahko kličemo, parametre, katere moramo podati, ter strukturo

podatkov, ki jih vrača [71].

Spletno storitev smo registrirali na streţniku z operacijskim sistemom Windows Server

2008.


5.2 Podatkovna baza

Za shranjevanje podatkov smo uporabili Microsoftovo rešitev SQL Server 2008 R2

Express Edition, ki temelji na relacijskem modelu. Na našo odločitev je vplivala predvsem

izgradnja spletne storitve v Visual Studiu, ki omogoča zelo enostavno povezavo z SQL

Serverjem. Slika 5.2 prikazuje strukturo diagrama podatkovne baze.

Slika 5.2: Struktura podatkovne baze.

Uporabljene so bile štiri entitete, katere bomo podrobneje opisali.

User je uporabnik storitve, katerega parametri so:

Identifikacijska številka uporabnika

Ime in priimek

Geslo in uporabniško ime s katerima se lahko poveţe na našo storitev

Parameter "active" sluţi administratorju sistema, da lahko blokira določenega

uporabnika v primeru zlorabe

Session je seja, ki se odpre vsakič, ko se uporabnik prijavi. Ostane odprta, dokler je ne

zapre uporabnik, oziroma se zapre sama po 20 minutah nedejavnosti uporabnika. Vsak klic

metod spletne storitve jo obnovi. Njeni parametri so:

Identifikacijska številka seje


Identifikacijska številka uporabnika, ki je odprl sejo

Čas odprtja seje

Čas zadnjega dostopa, ki se obnavlja vsakič, ko uporabimo storitev

Consumption je entiteta za ceno porabe. Njeni parametri so:

Identifikacijska številka porabe

Cena KWh

Datum vnosa

Switch je entiteta za stikalo, ki shranjuje podatke o spremembi stanja ţarnice in sluţi za

izračun porabe za določeno obdobje. Njeni parametri so:

Identifikacijska številka stikala

Identifikacijska številka uporabnika, ki je priţgal oziroma ugasnil luč

"turnOn" je identifikator, ki nam pove ali je bila luč priţgana ali ugasnjena

Čas spremembe

Identifikacijska številka za ceno porabe, ki nam pove, kolikšna je bila cena porabe

v danem trenutku

"automatic" je identifikator, ki nam pove ali je bila luč priţgana samodejno

(razloţeno v razdelku Androidova aplikacija) ali je to storil uporabnik

5.3 Arduino Uno

Za fizično preklapljanje ţarnice smo uporabili mikrokrmilnik Arduino Uno (slika 5.3), ki

je snovan na ATmel tehnologiji. Ima 14 digitalnih vhodno/izhodnih noţic, 6 analognih

Slika 5.3: Mikrokrmilnik Arduino Uno.


vhodov, 16 MHz kristalni oscilator in konektor za napajanje. Napajanje lahko poteka preko

USB kabla ali z uporabo adapterja, ki pretvarja izmenični tok iz omreţja v enosmernega,

ali baterije. Priporočeno območje je od 7 – 12 voltov.

Ponuja nam številne moţnosti za povezavo z računalnikom, drugim Arduinom ali

mikrokrmilnikom drugih proizvajalcev. Noţici 0 (RX) in 1 (TX) sluţita za serijsko

komunikacijo. Pretvornik jo prenaša tudi preko USB vrat, katera se pojavi na programski

opremi računalnika kot virtualna vrata com port.

Za programiranje mikrokrmilnika smo uporabili odprtokodno okolje Arduino (prikazano

na sliki 5.4), ki si ga lahko prenesemo z uradne strani. To nam bistveno olajša pisanje

kode, katero zlahka naloţimo na kartico. Okolje je napisano v Javi in temelji na

odprtokodnih programih, kot sta Processing in avr-gcc. Deluje na platformah Windows,

Mac OS X in Linux. Za operacijski sistem Windows potrebujemo še gonilnik, ki ga lahko

najdemo na spletni strani [72]. Ko namestimo vse potrebne komponente, lahko priklopimo

mikrokrmilnik preko USB kabla in zaţenemo program Arduino, ki nam ga avtomatsko

zazna. Vsakemu priklopljenemu krmilniku lahko določimo serijska vrata, preko katerih bo

potekala komunikacija. Na voljo so nam številni primeri, ki jih lahko naloţimo in testiramo

njihovo delovanje.

Programski jezik, ki ga uporablja Arduino Uno, je poenostavljena različica C/C++ jezika.

Spodaj lahko vidimo primer kode mikrokrmilnika. Za pravilno delovanje moramo

uporabiti najmanj dve funkciji:

Funkcija setup(), ki se izvrši, ko se zaţene program. Uporabimo jo za inicializacijo

spremenljivk, načinov noţic, dodajanja knjiţnic, itd. Izvede se samo enkrat, po

priţigu ali resetiranju Arduino kartice.

Funkcija loop() je zanka, ki se izvaja neprekinjeno, kar omogoča, da se naš

program odzove na vsako spremembo. Koda znotraj te funkcije se uporablja za

aktivni nadzor kartice Arduino [73].

void setup() {

// initialize the digital pin as an output.

// Pin 13 has an LED connected on most Arduino boards:

pinMode(13, OUTPUT);

}

void loop() {

digitalWrite(13, HIGH); // set the LED on

delay(1000); // wait for a second

digitalWrite(13, LOW); // set the LED off

delay(1000); // wait for a second

}


Slika 5.4: Okolje Arduino.

.

5.4 Androidova aplikacija

Razvoj aplikacije za platformo Android je potekal v okolju Eclipse, in sicer v

programskem jeziku Java. Skupnost Eclipse je odprtokodna, tako kot njeni projekti, ki so

usmerjeni v oblikovanje odprtokodnih razvojnih platform, katere sestavljajo razširljivi

okvirji, orodja in izvajalna okolja za gradnjo, razporeditev in upravljanje programske

opreme v obdobju njenega ţivljenjskega cikla.

Poleg Eclipsa potrebujemo še razvijalno okolje Android SDK in vtičnik za Eclipse,

imenovan Android Development Tools (ADT). ADT razširja zmogljivosti Eclipsa tako, da


lahko hitro vzpostavimo nove Androidove projekte, ustvarjamo uporabniške vmesnike

aplikacij, dodajamo komponente, ki temeljijo na Androidovih ogrodjih (API),

razhroščevanje aplikacij, in izvoz .apk1 datotek. Pomembno vlogo ima tudi vmesnik AVD

Manager (Android Virtual Device), s katerim konfiguriramo Androidov emulator, katerega

lahko vidimo na sliki 5.5. Z njim lahko modeliramo Androidove naprave z različnimi

specifikacijami. Na tak način lahko ustvarimo poljuben navidezen telefon ali tablični

računalnik z izbranimi lastnostmi, kar nam omogoča testiranje naše aplikacije na različnih

napravah. Preden začnemo z razvojem, moramo prenesti še ustrezno Androidovo

platformo in ostale komponente, ki jih potrebujemo za našo aplikacijo. V našem primeru

smo prenesli SDK 2.1-update1, ki ponuja API 7 (2 revizija).

Slika 5.5: Androidov emulator v Eclipsu.

Za testiranje in razhroščevanje aplikacij imamo na voljo dve moţnosti. Prva je z uporabo

Dalvik Debug Monitor Serverja (DDMS), ki je ţe vgrajen del seta SDK in je integriran v

Eclipse. Omogoča nam spremljanje dogajanja v času izvajanja aplikacij. Druga moţnost pa

je direktno testiranje na napravi, ki jo poveţemo na računalnik preko USB vrat. Za to

opcijo je potrebno naloţiti gonilnike naprave za naš operacijski sistem.

Datotečna struktura naše aplikacije, katero lahko vidimo na sliki 5.6, je sledeča:

1 .apk – Androidov aplikacijski paket je datoteka za distribucijo in namestitev programske in vmesne opreme

za operacijski sistem Android. Eclipse nam jo avtomatsko ustvari v podmapi bin, ko zgradimo aplikacijo.


AndroidManifest.xml: Vsaka aplikacija mora imeti to datoteko z enakim imenom v

korenu imenika. Datoteka vsebuje bistvene informacije o aplikaciji, ki jih sistem

potrebuje še pred začetkom izvajanja kode. Med drugim lahko v njej najdemo ime

Java paketa, začetno aktivnost, opis komponent aplikacije, informacije o ikoni in

imenu aplikacije, pravice, ki jih aplikacija potrebuje za dostop do zaščitenih delov

API-ja (dovoljenje za povezavo na splet, dovoljenje uporabe kamere, idr.),

minimalna različica API-ja, ki ga aplikacija zahteva, itd. V našem primeru smo

poleg ostalega nastavili še parameter debuggable=true, katerega najdemo v

elementu <application>, kar nam omogoča testiranje aplikacije na napravi, in

dodali dovoljenje za uporabo interneta, android.permission.INTERNET", v

elementu <uses-permission>.

Slika 5.6: Struktura programa ArduinoBulbClient.

src/ je mapa, kjer se nahajajo izvorne datoteke tipa .java in .aidl. Da se izognemo

konfliktom pri poimenovanju ter za laţje iskanje, uporabo in nadzor dostopa

zdruţimo logično povezane razrede v pakete. V paketu com.arduinoBulb.Client se


nahaja vsa logika naše aplikacije, medtem ko smo v paketu

com.googlecode.android.widgets.DateSlider implementirali okvir Dateslider, ki

zdruţuje številne izbirnike datuma in časa, ki temeljijo na načelu drsnikov.

gen/ vsebuje Java datoteke, ki jih ustvari ADT, kot so datoteke R.java in vmesniki

ustvarjeni iz AIDL datotek.

assets/ mapa je prazna. Datoteke, shranjene v tej mapi, se pri kreiranju aplikacije

zdruţijo v datoteko .apk. Namenjena je za shranjevanje tekstur, podatkov za igre,

podatkovih baz, itd.

res/ je mapa, ki zdruţuje vire aplikacije, kot so slike, animacije, datoteke za

raporeditev elementov UI in določene vrednosti. Kot je razvidno iz prejšnje slike

lahko v podmapi layout najdemo XML datoteke, ki predstavljajo uporabniški

vmesnik, ki ga vidimo na ekranu (oziroma del UI-ja). V mapo anim smo dodali dve

animaciji za drsenje pri izmenjavi med UI-ji (slide_left.xml in slide_right.xml),

medtem ko so v mapi drawable shranjene vse uporabljene ikone ter ozadje

aplikacije.

Za gradnjo UI imamo dve moţnost. Lahko ga ustvarimo direktno v Java kodi, kjer

navedemo gradnike in jim dodamo lastnosti. Boljša alternativa pa je generiranje grafičnega

vmesnika v XML datotekah, ki se, kot smo omenili ţe zgoraj, nahajajo v mapi res/layout.

Te datoteke lahko urejamo direktno ali z uporabo grafičnega vmesnika, kjer posamezne

komponente le prenesemo na ţeljen del UI-ja. Imajo drevesno strukturo in so zelo

preproste za manipulacijo. Kako bo posamezen element prikazan na ekranu glede na

ostale, določimo s postavitvami (angl. Layout). Na voljo so nam naslednje: Linear Layout,

Relative Layout, Table Layout, Grid View, Tab Layout. Vsak dodan gradnik je dostopen v

Java kodi pod istim imenom, kot je navedeno v datoteki XML. Na tak način lahko

popolnoma ločimo grafični del od logičnega, kar nam omogoča enostavnejše manipuliranje

nad posameznim in posledično nudi jasnejši pregled nad projektom [49].

Naša aplikacija omogoča priţiganje in ugašanje luči s pritiskom na gumb ali moţnost

avtomatske manipulacije v primeru, ko smo na potovanju in ţelimo narediti vtis, kot da je

kdo doma (predvsem zaradi varnostnih razlogov). Pridobivamo lahko tudi podatke o porabi

za določeno obdobje in podatek o tem, kdaj in kdo je zadnji spremenil stanje luči.

5.5 kSOAP 2

kSOAP je knjiţnica, ki omogoča povezavo na spletne storitve, temelječe na SOAP

tehnologiji. Predvidena je za integracijo z Java okolji, kot so appleti ali Java Platform,

Micro Edition (Java ME1).

Jar datoteko si lahko brezplačno prenesemo s strani Google code [50]. Knjiţnico moramo

dodati v Androidov projekt. Ko je uspešno povezana, jo lahko najdemo, kot prikazuje slika

5.6, v mapi Referenced Libraries.

1 Java ME – Robustno prilagodljivo okolje za aplikacije, ki delujejo na mobilnih in vgrajenih napravah, kot

so: mobilni telefoni, Blu-ray predvajalniki, digitalne medijske naprave, tiskalniki, itd.


kSOAP temelji na objektu, imenovanem SoapObject, za katerega obstajajo 3 pomembne

spremenljivke:

Imensko prostor storitve

Ime metode

URL storitve

String NAMESPACE = "http://imenskiProstor.org/";

String METHOD_NAME = "ImeMetode";

String SOAP_ACTION = "http://imenskiProstor.org/ImeMetode";

String URL = "http://192.168.1.5/Test/Storitve/TestnaStoritev.asmx";

SoapObject Request = new SoapObject(NAMESPACE, METHOD_NAME);

Parametri metod se prenašajo preko instanc razreda PropertyInfo, katere vsakega

posamezno dodamo našemu objektu s klicem funkcije addProperty(parameter).

PropertyInfo pi = new PropertyInfo();

pi.setName("Operand1");

pi.setValue(2);

pi.setType(int.class);

Request.addProperty(pi);

Potem kreiramo še eden pomemben kSOAP objekt, imenovan Soap Envelope, ki nudi

podporo za SOAP serializacijo in serializacijo za preproste objekte. Ker spletni servis

temelji na .NET zasnovi, moramo nastaviti lastnost .dotNet=true. Poleg omenjenega je

pomembna tudi oblika rezultata. Ker v našem primeru rezultat ni enostaven objekt, ampak

je sestavljen iz več primarnih tipov, ki jih definira razred, moramo ta razred dodati instanci

Soap Envelope s funkcijo addMapping().

SoapSerializationEnvelope envelope;

envelope = new SoapSerializationEnvelope(SoapEnvelope.VER11);

envelope.dotNet = true;

envelope.setOutputSoapObject(Request);

envelope.addMapping(NAMESPACE, "Category", new NasRazred().getClass());

Kot zadnje, pokličemo spletno storitev in pridobimo rezultat, katerega shranemo v instanco

razreda NasRazred [84].


HttpTransportSE httpTransport = new HttpTransportSE(URL);

try

{

httpTransport.call(SOAP_ACTION, envelope);

SoapObject response = (SoapObject)envelope.getResponse();

NasRazred nasRazred = new NasRazred();

nasRazred.SetInteger(Integer.parseInt(response.getProperty(0).toString()));

nasRazred.SetString(response.getProperty(1).toString());

nasRazred.SetBool(Boolean.parseBoolean(response.getProperty(2).toString()))

}

catch(Exception e)

{

e.printStackTrace();

}


6 SKLEP

Informacijski sistemi se vse bolj pogosto pojavljajo v gospodinjstvih, predvsem zaradi

pocenitve izdelkov, ki je posledica mnoţične proizvodnje in konkurenčnosti na trgu, vedno

večje odvisnosti ljudi od informacij ter udobnosti, ki nam jo prinašajo. Pestrost produktov,

katere lahko veţemo med sabo, nam omogoča izgradnjo kompleksnih rešitev, katerih

domišljija nima meja. Implementiramo lahko od preprostejših hišnih kinov za predvajanje

glasbe in videa, do zahtevnejših sistemov z višjim nivojem inteligence, ki za delovanje

potrebujejo veliko število tipal, aktuatorjev in aparatov.

Različne arhitekture sistemov nam nudijo moţnost izbire različnih rešitev glede na naše

ţelje. Gospodinjske aparate lahko veţemo med sabo, brez da bi bili dostopni preko

interneta, kar poveča varnost, vendar to predstavlja zmanjšanje udobnosti in bistveno

omejitev, saj prihodnost temelji na spletnih storitvah. Če se odločimo za integracijo

nadzora preko spleta, lahko to storimo z uporabo prehoda ali centralnega računalnika,

kateri implementira vso logiko inteligentnega objekta. Boljša rešitev pa je prenos logike na

oblak, kar zmanjša stroške in olajša servis ter neprijetne izpade sistema, ki lahko nastopijo

pri izpadu elekrike ali ob pojavitvi določene napake.

Za komunikacijo sistemi uporabljajo različne protokole, ki med sabo niso nujno zdruţljivi.

Opisali smo nekatere izmed njih, njihova primernost pa je odvisna od dane situacije. V ţe

obstoječih objektih je veliko laţja uporaba brezţičnih rešitev, saj se tako izognemo fizični

vgradnji povezav, medtem ko je v novogradnjah moţna uporaba tako ţičnih, katere so

nekoliko robustnejše, kot brezţičnih tehnologij. Kombinacija obeh nam zagotavlja

prednosti posamezne rešitve in poveča kompatibilnost z napravami. Taki rešitvi sta na

primer KNX in Insteon. Izbira tehnologije je odvisa od posameznika in njegovih ţelja ter

omejitev, ki jih predstavlja okolje, kamor jo ţelimo implementirati.

Pri nadzoru in uporavljanju hišnih sistemov imajo vedno večjo vlogo mobilni telefoni,

kateri lahko komunicirajo z napravami neposredno ali preko centralnega sistema.

Najpogostejši mediji za vzpostavitev povezave so radijski valovi, infrardeče valovanje ter

uporaba internetne povezave. Predstavljene platforme bodo v prihodnosti vse tesneje

povezane z domačimi informacijskimi sistemi. Zaenkrat imata vodilno vlogo Android in

iPhone, vendar lahko v kratkem pričakujemo pridruţitev operacijskega sistema Windows

Phone.

Za boljše razumevanje smo v okolju Eclipse z uporabo Android SDK razvili aplikacijo za

platformo Android, ki simulira delovanje inteligentne hiše. Prikazali smo, kako se lahko z

implementacijo knjiţnice kSOAP 2 na enostaven način poveţemo na spletno storitev, ki

temelji na SOAP protokolu in je napisana v poljubnem programskem jeziku. Na kratko

smo omenili kako poteka programiranje tako logičnega kot grafičnega dela aplikacije. V

projektu smo zajeli tudi serijsko komunikacijo z mikrokrmilnikom, ki fizično preklaplja

ţarnico glede na ukaze, ki jih aplikacija pošilja preko spletnega streţnika, kateri je

neposredno vezan nanj. Kartica Arduino Uno je cenovno ugodna in zelo enostavna za

vključitev v poljuben sistem. Končni izdelek nam torej omogoča manipulacijo luči z

uporabo mobilnega telefona, ki predstavlja osnovno komunikacijo med napravami, na

podlagi katere lahko zgradimo kompleksnejšo rešitev za naš dom.

Avtomatizacija se z industrije prenaša na domove predvsem zaradi ţelje po večji varnosti,

ki jo nudijo sistemi za nadzorovanje, doseganja udobnosti ter varčnosti, ki jo prinaša


inteligentna distribucija energije. Glede na vse pozitivne lastnosti tako imenovanih

pametnih hiš, pa je resno vprašljiva tajnost občutljivih podatkov. Povezljivost ima zelo

pomembno vlogo pri domotiki, vendar na ţalost omogoča moţnost dostopa tudi

neavtoriziranim ljudem, kateri lahko v najslabšem primeru pridobijo nadzor nad celotnim

sistemom. Pričakujemo lahko tudi vse več naprav, ki bodo omogočale prestrezanje

informacij, kar bo vodilo k prisluškovanju in posledično lahko tudi do stanja totalitarnega

nadzora. Varnostne luknje ne samo ogrozijo zasebnost ljudi, temveč lahko tudi povzročijo

fizično škodo, saj je napadalcu omogočeno upravljanje vseh električnih naprav (izklop

varnostnega sistema, prekomerna uporaba naprave do njene izrabe, dostop do podatkov o

kreditnih karticah, itd.).


7 LITERATURA

[1] H. M. Domínguez, F. S. Vacas, Domótica. Un enfoque sociotécnico, prva izd.,

DZS, Madrid, 2006.

[2] Home Automation, http://en.wikipedia.org/wiki/Home_automation#System,

obiskano 10.10.2011

[3] S. Peršin, Zasnova inteligentne hiše ter primer izvedbe, Svet elektronike, 78,

(2001), 1, str. 18-22

[4] Umetni inteligentni sistemi, http://luks.fe.uni-

lj.si/sl/studij/SUIS/seminarji/savict/index.htm, obiskano 11.10.2011

[5] Nokia Developing Home Control Center for Future Smart Home,

http://www.slashphone.com/nokia-developing-home-control-center-for-future-

smart-home-273423, obiskano 13.10.2011

[6] D. Ding, R. A. Cooper, P. F. Pasquina, L. Fici-Pasquina, Sensor technology for

smart homes, Maturistas, 69, (2011), 1, str. 131-136

[7] P. Carner, Project Domus. Designing Effective Smart Home Systems, Dublin

Institute of Technology technology, Dublin, 2009

[8] T. Laberg, H. Aspelund, H. Thygesen, Smart home technology. Planning and

management in municipal services, prva izd., Directorate for Social and Health

Affairs, Oslo, 2005.

[9] Toplotne črpalke zrak-voda namesto peči na kurilno olje, http://varcevanje-

energije.si/toplotne-crpalke/toplotne-crpalke-voda-voda-studencnica-namesto-

kurilnega-olja.html, obiskano 19.10.2011

[10] What can an automated home do?, http://james.lipsit.com/home.htm, obiskano

20.10.2011

[11] Smart Homes - Vision,

http://www.ieso.ca/imoweb/pubs/smart_grid/Smart_Home_Vision.pdf, obiskano

25.10.2011

[12] Future, Technology & the next 50 years Megatrends,

http://www.youtube.com/watch?v=-0ZhKRTFzZ0, obiskano 26.10.2011

[13] CEDIA 2011: The Future of Home Automation,

http://www.youtube.com/watch?v=5ivI4WZqUtk, obiskano 26.10.2011

[14] Challenges in Design and Optimization of Large Scale Energy Efficient Systems,

http://mdolab.engin.umich.edu/NSF_Workshop_2010/About_files/Panel-

UTRC.pdf, obiskano 27.10.2011

[15] Sound Wave Washing Machine, http://www.gadgetspage.com/misc/sound-wave-

washing-machine.html, obiskano 02.11.2011

[16] Homes of the future: ten predictions for 2050,

http://www.upmystreet.com/properties/article/homes-of-the-future.html, obiskano

03.11.2011

http://en.wikipedia.org/wiki/Home_automation#System

http://luks.fe.uni-lj.si/sl/studij/SUIS/seminarji/savict/index.htm

http://luks.fe.uni-lj.si/sl/studij/SUIS/seminarji/savict/index.htm

http://www.slashphone.com/nokia-developing-home-control-center-for-future-smart-home-273423

http://www.slashphone.com/nokia-developing-home-control-center-for-future-smart-home-273423

http://varcevanje-energije.si/slonep/toplotne-crpalke-zrakvoda-namesto-peci-na-kurilno-olje.html

http://varcevanje-energije.si/toplotne-crpalke/toplotne-crpalke-voda-voda-studencnica-namesto-kurilnega-olja.html



http://james.lipsit.com/home.htm

http://varcevanje-energije.si/slonep/toplotne-crpalke-zrakvoda-namesto-peci-na-kurilno-olje.html

http://www.ieso.ca/imoweb/pubs/smart_grid/Smart_Home_Vision.pdf

http://www.youtube.com/watch?v=-0ZhKRTFzZ0

http://www.youtube.com/watch?v=5ivI4WZqUtk

http://mdolab.engin.umich.edu/NSF_Workshop_2010/About_files/Panel-UTRC.pdf

http://mdolab.engin.umich.edu/NSF_Workshop_2010/About_files/Panel-UTRC.pdf

http://www.gadgetspage.com/misc/sound-wave-washing-machine.html

http://www.gadgetspage.com/misc/sound-wave-washing-machine.html

http://www.upmystreet.com/properties/article/homes-of-the-future.html


[17] Best Practices for Keeping Your Home Network Secure, http://www.nsa.gov/ia/,

obiskano 23.12.2011

[18] Kaj je tehnologija SandBox?,

http://www.antispyware.si/index.php?option=com_content&task=view&id=12&It

emid=2, obiskano 3.1.2012

[19] T. Hyun-Jin Kim, L. Bauer, J. Newsome, A. Perrig, J. Walker, Access Right

Assignment Mechanisms for Secure Home Networks, Journal of Communications

and Networks, 13, (2011), 2, str. 175-186

[20] Sloji v TCP/IP, http://gradiva.txt.si/racunalnistvo/racunalniska-

omrezja/06_skladi/sloji-tcpip/, obiskano 10.1.2012

[21] OSI model, http://en.wikipedia.org/wiki/OSI_model, obiskano 10.1.2012

[22] KNX (standard), http://en.wikipedia.org/wiki/KNX_%28standard%29, obiskano

10.1.2012

[23] What is KNX?, http://www.knx.org/knx/what-is-knx/, obiskano 10.1.2012

[24] ZigBee RF4CE and Bluetooth Low Energy,

http://www.greenpeak.com/company/Opinions/CeesLinksColumn12.pdf, obiskano

21.1.2012

[25] ZigBee Alliance, http://www.zigbee.org/Home.aspx, obiskano 22.1.2012

[26] What Is a Wireless Sensor Network?,

http://zone.ni.com/devzone/cda/tut/p/id/8707, obiskano 23.1.2012

[27] ZigBee/IEEE 802.15.4 Summary.

http://pages.cs.wisc.edu/~suman/courses/838/papers/zigbee.pdf, obiskano

23.1.2012

[28] Z-Wave Protocol Overview,

http://www.eilhk.com/en/product/Datasheet/Zensys/SDS10243-2%20-%20Z-

Wave%20Protocol%20Overview.pdf, obiskano 23.1.2012

[29] Echelon, http://www.echelon.com, obiskano 29.1.2012

[30] Neuron Chip Local Operating Network LSIs,

http://www.toshiba.com/taec/components/Generic/product_brochure.pdf, obiskano

29.1.2012

[31] Open Systems for Homes and Buildings: Comparing LonWorks and KNX,

http://www.scribd.com/doc/11949446/Comparative-LonWorks-vs-KNX, obiskano

29.1.2012

[32] LonTalk Protocol Specification,

http://www.enerlon.com/JobAids/Lontalk%20Protocol%20Spec.pdf, obiskano

26.1.2012

[33] Insteon, http://www.insteon.net/, obiskano 1.2.2012

[34] Insteon Developers Guide ,

http://smarthome.cs.iastate.edu/documents/Manuals%20and%20Tutorials/Insteon/I

NSTEON_Developers_Guide_20051014a.pdf, obiskano 1.2.2012

[35] G. O. M. Yee, Towards Designing E-Services that Protect Privacy, International

Journal of Social Sciences and Education, 1, (2010), 2, str. 18-34

http://www.nsa.gov/ia/

http://www.antispyware.si/index.php?option=com_content&task=view&id=12&Itemid=2

http://www.antispyware.si/index.php?option=com_content&task=view&id=12&Itemid=2

http://gradiva.txt.si/racunalnistvo/racunalniska-omrezja/06_skladi/sloji-tcpip/

http://gradiva.txt.si/racunalnistvo/racunalniska-omrezja/06_skladi/sloji-tcpip/

http://en.wikipedia.org/wiki/OSI_model

http://en.wikipedia.org/wiki/KNX_%28standard%29

http://www.knx.org/knx/what-is-knx/

http://www.greenpeak.com/company/Opinions/CeesLinksColumn12.pdf

http://www.zigbee.org/Home.aspx

http://zone.ni.com/devzone/cda/tut/p/id/8707

http://pages.cs.wisc.edu/~suman/courses/838/papers/zigbee.pdf

http://www.eilhk.com/en/product/Datasheet/Zensys/SDS10243-2%20-%20Z-Wave%20Protocol%20Overview.pdf

http://www.eilhk.com/en/product/Datasheet/Zensys/SDS10243-2%20-%20Z-Wave%20Protocol%20Overview.pdf

http://www.echelon.com/

http://www.toshiba.com/taec/components/Generic/product_brochure.pdf

http://www.scribd.com/doc/11949446/Comparative-LonWorks-vs-KNX

http://www.enerlon.com/JobAids/Lontalk%20Protocol%20Spec.pdf

http://www.insteon.net/

http://smarthome.cs.iastate.edu/documents/Manuals%20and%20Tutorials/Insteon/INSTEON_Developers_Guide_20051014a.pdf

http://smarthome.cs.iastate.edu/documents/Manuals%20and%20Tutorials/Insteon/INSTEON_Developers_Guide_20051014a.pdf


[36] A. Herzog, N. Shahmehri, Towards Secure E-Services: Risk Analysis of a Home

Automation Service, Nordic Workshop on Secure IT-Systems, 6, (2001), 1, str. 18-

26

[37] SOAP Services, http://soapclient.com/XmethodsServices.html, obiskano

12.2.2012

[38] Nano RFID tags could replace barcodes; smart groceries, bandages coming,

http://www.smartplanet.com/blog/smart-takes/nano-rfid-tags-could-replace-

barcodes-smart-groceries-bandages-coming/5481, obiskano 13.2.2012

[39] Cloud Computing, http://en.wikipedia.org/wiki/Cloud_computing, obiskano

13.2.2012

[40] Cloud Computing, http://searchcloudcomputing.techtarget.com/definition/cloud-

computing, obiskano 13.2.2012

[41] From iCloud to Dropbox: 5 Cloud Services Compared,

http://www.wired.com/gadgetlab/2011/06/cloud-services-compared/all/1, obiskano

13.2.2012

[42] Old people's e-services at home, http://www.epractice.eu/en/cases/oldes, obiskano

14.2.2012

[43] Smart grid, http://www.eoi.es/blogs/carlotaborreguero/smart-grids, obiskano

17.2.2012

[44] Smart Grids: from innovation to deployment, http://eur-

lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=CELEX:52011DC0202:EN:NOT,

obiskano 19.2.2012

[45] The EU climate and energy package,

http://ec.europa.eu/clima/policies/package/index_en.htm, obiskano 19.2.2012

[46] Smartphone statistics and market share, http://www.email-marketing-

reports.com/wireless-mobile/smartphone-statistics.htm, obiskano 23.2.2012

[47] Industry Leaders Announce Open Platform for Mobile Devices,

http://www.openhandsetalliance.com/press_110507.html, obiskano 25.2.2012

[48] What is Android?, http://developer.android.com/guide/basics/what-is-

android.html, obiskano 25.2.2012

[49] Application Fundamentals,

http://developer.android.com/guide/topics/fundamentals.html, obiskano 27.2.2012

[50] A lightweight and efficient SOAP library for the Android platform,

http://code.google.com/p/ksoap2-android/, obiskano 27.2.2012

[51] Android API Levels, http://developer.android.com/guide/appendix/api-levels.html,

obiskano 27.2.2012

[52] Android Statistics: Number of available Android applications,

http://www.appbrain.com/stats/number-of-android-apps, obiskano 27.2.2012

[53] Developing: Introduction,

http://developer.android.com/guide/developing/index.html, obiskano 27.2.2012

http://soapclient.com/XmethodsServices.html

http://www.smartplanet.com/blog/smart-takes/nano-rfid-tags-could-replace-barcodes-smart-groceries-bandages-coming/5481

http://www.smartplanet.com/blog/smart-takes/nano-rfid-tags-could-replace-barcodes-smart-groceries-bandages-coming/5481

http://en.wikipedia.org/wiki/Cloud_computing

http://searchcloudcomputing.techtarget.com/definition/cloud-computing

http://searchcloudcomputing.techtarget.com/definition/cloud-computing

http://www.wired.com/gadgetlab/2011/06/cloud-services-compared/all/1

http://www.epractice.eu/en/cases/oldes

http://www.eoi.es/blogs/carlotaborreguero/smart-grids/

http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=CELEX:52011DC0202:EN:NOT

http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=CELEX:52011DC0202:EN:NOT

http://ec.europa.eu/clima/policies/package/index_en.htm

http://developer.android.com/guide/basics/what-is-android.html

http://developer.android.com/guide/basics/what-is-android.html

http://code.google.com/p/ksoap2-android/


[54] About iOS Development,

https://developer.apple.com/library/ios/#documentation/Miscellaneous/Conceptual

/iPhoneOSTechOverview/IPhoneOSOverview/IPhoneOSOverview.html#//apple_r

ef/doc/uid/TP40007898-CH4-SW1, obiskano 1.3.2012

[55] iOS Developer Tools,


/iPhoneOSTechOverview/iPhoneOSDeveloperTools/iPhoneOSDeveloperTools.ht

ml#//apple_ref/doc/uid/TP40007898-CH7-SW1, obiskano 2.3.2012

[56] App States and Multitasking,


/iPhoneOSTechOverview/iPhoneOSDeveloperTools/iPhoneOSDeveloperTools.ht

ml#//apple_ref/doc/uid/TP40007898-CH7-SW1, obiskano 2.3.2012

[57] App Store Metrics, http://148apps.biz/app-store-metrics/?mpage=appcount,

obiskano 3.3.2012

[58] Microsoft: No Windows Phone 7 'Mango' Tablet,

http://www.pcmag.com/article2/0,2817,2388465,00.asp, obiskano 5.3.2012

[59] Windows 8 Consumer Preview, http://windows.microsoft.com/en-US/windows-

8/consumer-preview, obiskano 5.3.2012

[60] Nokia y Microsoft se dan mutuamente una nueva oportunidad con Nokia Lumia,

http://www.rtve.es/noticias/20111026/nokia-microsoft-se-dan-mutuamente-nueva-

oportunidad-nokia-lumia/471236.shtml, obiskano 5.3.2012

[61] Windows Phone OS 7.0 Architecture Guide,

http://windowsphonesecrets.com/2010/04/19/windows-phone-os-7-0-architecture-

guide/, obiskano 6.3.2012

[62] Application Platform Overview for Windows Phone,

http://msdn.microsoft.com/en-us/library/ff402531%28v=vs.92%29.aspx, obiskano

6.3.2012

[63] Windows Phone SDK 7.1,

http://www.microsoft.com/download/en/details.aspx?id=27570, obiskano 6.3.2012

[64] Summary of the Basic Differences, http://msdn.microsoft.com/en-

us/library/gg490774.aspx, obiskano 6.3.2012

[65] Windows Phone Marketplace , http://msdn.microsoft.com/en-

us/library/hh202939%28v=vs.92%29.aspx, obiskano 7.3.2012

[66] Windows Phone Marketplace Statistics ,

http://www.windowsphoneapplist.com/en/stats/, obiskano 7.3.2012

[67] XAML Overview (WPF) , http://msdn.microsoft.com/en-

us/library/ms752059.aspx, obiskano 7.3.2012

[68] Execution Model Overview for Windows Phone , http://msdn.microsoft.com/en-

us/library/ff817008%28v=vs.92%29.aspx, obiskano 8.3.2012

[69] Google play , http://play.google.com/about/features/, obiskano 8.3.2012

[70] iOS 5 vs. Android 4.0 Ice Cream Sandwich vs. Windows Phone 7.5 Mango

Comparison , http://www.redmondpie.com/ios-5-vs.-android-4.0-ice-cream-

sandwich-vs.-windows-phone-7.5-mango-comparison/, obiskano 10.3.2012

http://windows.microsoft.com/en-US/windows-8/consumer-preview

http://windows.microsoft.com/en-US/windows-8/consumer-preview

http://www.rtve.es/noticias/20111026/nokia-microsoft-se-dan-mutuamente-nueva-oportunidad-nokia-lumia/471236.shtml

http://www.rtve.es/noticias/20111026/nokia-microsoft-se-dan-mutuamente-nueva-oportunidad-nokia-lumia/471236.shtml

http://www.redmondpie.com/ios-5-vs.-android-4.0-ice-cream-sandwich-vs.-windows-phone-7.5-mango-comparison/

http://www.redmondpie.com/ios-5-vs.-android-4.0-ice-cream-sandwich-vs.-windows-phone-7.5-mango-comparison/


[71] Defining Web Services on ASP.NET Applications, http://msdn.microsoft.com/en-

us/library/ms242478(v=vs.90).aspx, obiskano 12.3.2012

[72] Download the Arduino Software, http://arduino.cc/en/Main/Software, obiskano

12.3.2012

[73] Arduino Uno, http://arduino.cc/en/Main/arduinoBoardUno, obiskano 13.3.2012

[74] Google TV, http://www.google.com/tv/, obiskano 18.3.2012

[75] CES 2012: Google's Schmidt Hints at "Smart Home" Strategy,

http://www.mobiledia.com/news/123596.html, obiskano 18.3.2012

[76] Editorial: Android@Home is the best worst thing that could happen to home

automation, http://www.engadget.com/2011/05/11/editorial-android-home-is-the-

best-worst-thing-that-could-happe/, obiskano 18.3.2012

[77] Inside Microsoft's 'Future Home', http://news.bbc.co.uk/2/hi/8046659.stm,

obiskano 18.3.2012

[78] Apple's New Smart-Home Dashboard Saves Money, Energy,

http://cleantechnica.com/2010/01/18/apples-new-smart-home-dashboard-saves-

money-energy/, obiskano 18.3.2012

[79] Control4 MyHome – Control your home, your way,

http://www.control4.com/residential/products/myhome/, obiskano 18.3.2012

[80] ayControl KNX - from Smartphone to SmartHome, http://aycontrol.com/en/EIB-

KNX-iPhone-iPad/Details/Why-ayControl, obiskano 18.3.2012

[81] Three Types of Home Automation, http://www.techie365.com/three-types-of-

home-automation/, obiskano 20.3.2012

[82] Domotics: An Open Approach, http://www.slideshare.net/luigidr/domotics-an-

open-approach, obiskano 20.3.2012

[83] The IBM vision of a smarter homeenabled by cloud technolog,

http://www.ibm.com/smarterplanet/global/files/uk__uk_en__cloud__a_smarter_ho

me_enabled_by_cloud_computing.pdf?ca=content_body&met=uk_smarterplanet_

cloud_computing_ideas&re=spc, obiskano 20.3.2012

[84] Basic KSOAP Android Tutorial, http://seesharpgears.blogspot.com/2010/11/basic-

ksoap-android-tutorial.html, obiskano 14.3.2012

http://msdn.microsoft.com/en-us/library/ms242478(v=vs.90).aspx

http://msdn.microsoft.com/en-us/library/ms242478(v=vs.90).aspx

http://arduino.cc/en/Main/Software

http://arduino.cc/en/Main/arduinoBoardUno

http://www.google.com/tv/

http://www.mobiledia.com/news/123596.html

http://www.engadget.com/2011/05/11/editorial-android-home-is-the-best-worst-thing-that-could-happe/

http://www.engadget.com/2011/05/11/editorial-android-home-is-the-best-worst-thing-that-could-happe/

http://news.bbc.co.uk/2/hi/8046659.stm

http://cleantechnica.com/2010/01/18/apples-new-smart-home-dashboard-saves-money-energy/

http://cleantechnica.com/2010/01/18/apples-new-smart-home-dashboard-saves-money-energy/

http://www.control4.com/residential/products/myhome/

http://aycontrol.com/en/EIB-KNX-iPhone-iPad/Details/Why-ayControl

http://aycontrol.com/en/EIB-KNX-iPhone-iPad/Details/Why-ayControl

http://www.techie365.com/three-types-of-home-automation/

http://www.techie365.com/three-types-of-home-automation/

http://www.slideshare.net/luigidr/domotics-an-open-approach

http://www.slideshare.net/luigidr/domotics-an-open-approach

http://www.ibm.com/smarterplanet/global/files/uk__uk_en__cloud__a_smarter_home_enabled_by_cloud_computing.pdf?ca=content_body&met=uk_smarterplanet_cloud_computing_ideas&re=spc



http://seesharpgears.blogspot.com/2010/11/basic-ksoap-android-tutorial.html

http://seesharpgears.blogspot.com/2010/11/basic-ksoap-android-tutorial.html

informacijske reŠitve v sodobnih hiŠah · termin domotika se je pojavil v devedesetih in izhaja...

Documents