3 Riadiace systémy
3.1 Komponenty riadiaceho systému

Riadiaci systém sa skladá z nasledujúcich komponentov:

- Centrálny kontrolér – priemyslový počítač s riadiacim programom a ovládacími portami
- Používateľské rozhranie – dotykové panely, diaľkové ovládače, tlačidlové panely, virtuálny UI (tablety, inteligentné telefóny, atď..)
- Komunikačné brány – moduly na riadenie technológií budov (osvetlenia, kúrenia, klimatizácie, VZT, atď..)
- Detektory prostredia –spínače dverí, prístupové systémy, senzory prítomnosti, atď..
- Software a aplikácie – napr. vzdialená správa, rezervačný systém, monitoring, help desk a iné.

K súčasným riadiacim systémom patrí celý rad hardwaru a softwaru. Medzi tie kľúčové patrí používateľské rozhranie a kontrolér. Okrem toho riadiaci systém obsahuje rôzne komunikačné brány, detektory, software a aplikácie, ktoré otvárajú ďalšie funkcie a vlastnosti smerom do systému a zároveň otvárajú tieto funkcie smerom von. V praxi je teda možné riadiace systémy v jednotlivých miestnostiach prepojiť a napojiť na vzdialenú správu alebo na ostatné technológie v budove, napr. riadenie osvetlenia, kúrenie, klimatizáciu, VZT, žalúzie, atď. Pomocou softwaru potom správca AV/IT spravuje, monitoruje a analyzuje na jednom centrálnom mieste všetky dostupné systémy v celej budove.

## Centrálny kontrolér

Základným komponentom v riadiacom systéme je centrálny kontrolér. Je mozgom celého riadiaceho systému. Na kontroléri beží špecifický program, ktorý prijíma vstupy alebo riadiace požiadavky od používateľa a ovláda individuálne prístroje, ak je to programom vyžadované. Programátor riadiaceho systému upravuje software tak, aby kontrolér vykonával správne funkcie. Môže byť požiadavka na ovládanie prístrojov v niekoľkých miestnostiach naprieč vysokoškolským areálom alebo dokonca na opačnom konci sveta. V tejto pokročilej konfigurácii môže byť potrebných viac prepojených kontrolérov.

Kontrolér a pripojené prístroje musia byť schopné komunikovať, aby vykonali požadované príkazy. Dostupné typy komunikačných alebo ovládacích signálov sa líšia podľa schopností kontroléra a samotných prístrojov. Komunikácia medzi zariadeniami môže byť jednosmerná alebo obojsmerná. V systéme s obojsmernou komunikáciou posiela kontrolér inštrukcie do zariadení (osvetlenie po rozhraní Ethernet). Zariadenie vykoná inštrukciu a odpovie naspäť kontroléru, že ju vykonalo OK. To sa volá spätná väzba a dovoľuje používateľovi kedykoľvek vidieť stav zriadení. Komunikácia môže byť vedená aj len jedným smerom. Nazýva sa jednosmerná komunikácia (kontakty relé sú jednosmerné). Jednosmerná komunikácia je veľakrát jediným dostupným typom komunikácie medzi kontrolérom a zriadeniami. Príkaz sa odošle do alebo zo zariadenia a nenasleduje žiadne potvrdenie, že sa príkaz vykonal.

Centrálny kontrolér a jeho úloha v AV zostave

Kontroléry riadiacich systémov bývajú vybavené rôznymi typmi periférií na priame ovládanie komponentov AV systému. Tieto periférie sú pomocou softwarových ovládačov (driverov) v rámci programu uloženého v kontroléri využité na vyvolanie určitých funkcií a činností. Napríklad zapnutie/vypnutie projektora, spustenie/vytiahnutie plátna, rozsvietenie/zhasnutie svietidla. Výrobcovia riadiacich systémov ponúkajú veľa rôznych typov kontrolérov, ktoré majú osadené rôzne typy a počty periférií. Projektant AV systému volí podľa konkrétnych požiadaviek, aký typ kontroléra splní požiadavky daného riešenia Niektorí výrobcovia ponúkajú možnosť dodatočného rozšírenia pevne daných periférií kontroléra prostredníctvom rozširujúcich modulov.

Periférie môžu spracovávať povely jednosmerne (simplex), t.j. buď smerom do alebo z prístroja. Niektoré periférie spracovávajú dáta obojsmerne (duplex), kedy po rovnakom komunikačnom kábli na jednu stranu vysielajú povely do prístroja a na druhú stranu dostávajú z prístroja informácie, či sa daný povel splnil. Obojsmerná komunikácia môže slúžiť aj k aktívnemu získaniu stavových informácií ktoré sú uložené v pamäti prístroja. Napr. prevádzková teplota, počet hodín v prevádzke, chybové stavy a iné.

## Používateľské rozhranie

Dôležitým, ak nie najdôležitejším komponentom riadiaceho systému je používateľské rozhranie. Tvorí ho buď jednoduchý tlačidlový ovládač alebo grafické dotykové prostredie na displeji riadiaceho panelu. Potreby používateľa definujú správny typ používateľského rozhrania. V malej miestnosti obvykle stačí nástenná klávesnica, ale veľká zasadacia miestnosť sa bez prehľadného grafického ovládania nezaobíde. K zjednodušeniu ovládania možno funkcie zlúčiť do predvolieb alebo scenárov. Nie je teda nutné pre každú funkciu AV/IT systému mať jedno tlačidlo. Okrem AV/IT techniky je možné do používateľského rozhrania integrovať riadenie osvetlenia, zatiahnutie žalúzií, nastavenie komfortnej teploty a ďalšie technológie.

Periférie používateľského rozhrania

Periférie, ktoré sú súčasťou používateľského rozhrania, sú:

1. Dotykové panely

- rôzne uhlopriečky od 3,5 – 21“
- drôtové alebo bezdrôtové
- stolné alebo nástenné

2. Klávesnice / diaľkové ovládače

- rôzne veľkosti a počty tlačidiel
- stolné alebo nástenné

3. Tablety a smartphone

- spojenie s riadiacim systémom prostredníctvom WiFi a aplikácie, ktorá emuluje virtuálny dotykový panel

Špecifickou súčasťou používateľského rozhrania je grafický používateľský interface GUI (Graphic User Interface).

Grafické chápanie rozhrania je čisto na fantázii jeho tvorcu napriek tomu musí dodržať pomerne prísne pravidlá používateľskej ergonómie. Všeobecne platí, že používatelia hodnotia kvalitu celého AV/IT systému práve podľa kvality ovládania, najmä spoľahlivosť, jednoduchosť, intuitívnosť a prehľadnosť. Menej je v tomto prípade viac. Návrhár GUI musí dôsledne zhodnotiť požiadavky používateľa, korporačnej zvyklosti a štandardy, možnosti nainštalovanej AV/IT techniky a celý rad ďalších aspektov. Výsledkom musí byť GUI, kde používateľ jednoducho nájde všetko potrebné bez hrubého návodu na použitie.

## Komunikačné brány

Komunikačné brány sprostredkovávajú kontroléru riadiaceho systému jednosmernú alebo obojsmernú komunikáciu z a do okolitých systémov. Môžu to byť brány do veľkých komplexných technológií ako sú napríklad systémy riadenia osvetlenia alebo vzduchotechniky. Na druhej strane môžu komunikačné brány slúžiť na prístupu zvonku pre potreby vzdialenej správy a technickú údržbu. Pretože je na trhu veľké množstvo rôznych komunikačných platforiem, musí projektant AV/IT systému poznať konkrétne požiadavky a podľa toho zvoliť správny druh rozhrania. V súčasnej dobe sa naprieč všetkými štandardami presadzuje komunikácia po sieti Ethernet, čo dovoľuje integráciu do existujúcich štruktúrovaných kabeláží a tým lepšie prepojenie s existujúcimi technológiami.

Príklady ďalších komunikačných protokolov/rozhraní/štandardov/technológií:

- zbernica EIB (European Installation Bus)
- protokol LonWorks
- rozhranie DALI (Digital Addressable Lighting Interface)
- protokol Modbus
- protokol DMX (Digital MultipleX)
- štandard KNX (KoNneX) – EN 50090, ISO/IEC 14543
- technológia EnOcean
- protokol Z-Wave

Príklady komunikačných brán

## Detektory prostredia

Detektory prostredia sú oči a uši riadiaceho systému. Prostredníctvom rôznych typov senzorov a meračov dostáva kontrolér riadiaceho systému informácie o prostredí alebo situácii v miestnosti alebo budove. Na základe programu je potom schopný reagovať na rôzne hodnoty, zmeny a podnety, ktoré mu detektory prinesú.

Napríklad: miestnosť s mobilnou priečkou môže slúžiť pre dve malé skupiny alebo jednu veľkú. Na tieto účely je možné mobilnou priečkou rozdeliť priestor. Na priečke je umiestnený spínač, ktorý reaguje na polohu priečky a tým nastavuje potrebnú AV/IT techniku, aby fungovala buď ako dva oddelené systémy alebo ako jeden veľký.

Ďalším príkladom môže byť využitie pohybového senzora. Senzor môže v prípade, že používateľ vstúpi do miestnosti, rozsvietiť osvetlenie alebo svetelný panel s informáciou o obsadenosti (červená obsadené, zelená voľno).

Vďaka technológiám IoT (Internet of Things) majú dnešné moderné detektory implementovanú vlastnú logiku a inteligenciu. Môžu priamo komunikovať prostredníctvom rôznych sietí (LAN (Local Area Network), WAN (Wide Area Network), LTE (Long Term Evolution), proprietárne IoT) a posielať dáta na ďalšie spracovanie a analýzu. Kontrolér riadiaceho systému tak nemusí mať priame spojenie káblom, ale stačí mu pripojenie do miestnosti počítačovej siete. Detektor môže dokonca sám, t.j. bez priameho povelu kontroléra, aktivovať rôzne funkcie.

Ukážka detektorov

## Softvér a aplikácie

Softvér a aplikácie prinášajú používateľom veľkú pridanú hodnotu k riadiacemu systému a integrátorom možnosť rozvíjať vzťah so zákazníkom, tzn. potenciál ďalšieho predaja. Existujú buď:

- partikulárne aplikácie pre konkrétnu oblasť,
- alebo komplexný softvér, ktorý spája niekoľko oblastí dohromady.

Zaujímavou oblasťou je využitie osobných zariadení ako tablety a inteligentné telefóny nielen na ovládanie techniky, ale aj ako osobného asistenta na plánovanie pracovného času a zdrojov (miestnosti, catering, technika, navigácia v objektoch a iné.). Veľkou témou v korporačnom prostredí je vzdialená správa, monitoring a analytika. Softvér tohoto druhu poskytuje správcom komplexné informácie o využívaní zdrojov a ponúka online podporu používateľom bez ohľadu na geografické umiestnenie kancelárie alebo pobočky firmy. Ďalšou rozsiahlou oblasťou je rezervácia miestností, navigácia v budovách a alokácia zdrojov (napr. catering, prenájom AV techniky, upratovacie služby a iné).

Niektorí výrobcovia ponúkajú aplikácie aj formou služby cez cloud. Zákazník si predpláca rozsah služby podľa individuálnych požiadaviek pravidelne v mesačných alebo ročných paušáloch. Výhodou je, že si nemusí zhotovovať nákladnú infraštruktúru a servery na prevádzkovanie aplikácie On Premises. Pretože riadiace systémy a ich komponenty využívajú sieťovú komunikáciu cez miestne alebo svetové siete, nie sú tu žiadne obmedzenia. Niektoré komponenty majú vlastnú inteligenciu (IoT) a komunikujú do cloudovej služby priamo, t.j. bez dedikovaného kontroléra.