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In questa guida spieghiamo come scegliere il migliore sistema di allarme antintrusione casa, analizzando quali caratteristiche deve avere un prodotto di questo tipo e proponendo una lista dei migliori modelli disponibili sul mercato.
Fino a non molto tempo fa gli impianti anti intrusione e più in generale quelli di sicurezza (gestione allarmi acqua, gas, vento, incendio) venivano progettati come entità a parte facendo riferimento a cablaggi separati. Ciò comportava elevati costi di installazione ed in caso di modifiche o ampliamenti oltre che poca flessibilità funzionale. Con l’avvento delle architetture a BUS nell’impiantistica elettrica tali impianti sono diventati parte integrante di un unico sistema permettendo possibilità funzionali prima impensabili.
Le architetture a bus negli impianti elettrici
L’utilizzo di architetture a bus nell’impiantistica elettrica è avvenuto nella prima metà degli anni 80, quando molti concetti tipici dell’automazione industriale e delle telecomunicazioni furono ripresi per essere applicati al controllo intelligente degli edifici.
Nei tradizionali sistemi di gestione delle utenze una generica funzione (comando di un punto luce) è ottenuta mediante apposito cablaggio dei componenti cosicché ad una diversa funzione corrisponde un differente cablaggio (ad esempio un punto luce gestito da due postazioni richiede un apposito schema di cablaggio che andrebbe radicalmente modificato se le postazioni diventassero tre o più).
Nel metodo, concettualmente differente, basato su architetture a bus l’impianto è costituito da unità funzionali dotate di capacità di comunicazione (unità slave) gestite da una o più unità di comando (master). Le unità slave possono essere pensate alla stregua di una qualsivoglia utenza (elettrodomestici, alimentatori per lampade, dimmer …) oppure come elementi di controllo (interruttori, motori apri-cancello, sensori, attuatori …).
Ad ognuna di esse è associato un indirizzo che ne permette l’identificazione univoca: come in una corrispondenza postale ciò consente al master di inviare appositi comandi o interrogazioni verso singoli indirizzi. È questo il cosiddetto metodo di indirizzamento individuale che consente il controllo specifico di singoli apparecchi.
Oltre ad esso i metodi di indirizzamento su bus per sistemi domotici permettono il controllo di gruppi di apparecchi (indirizzamento a gruppi) o di tutte le unità contemporaneamente (indirizzamento broadcast).
In tal modo la logica funzionale dell’impianto non risiede più nel cablaggio bensì nei dati che le unità scambiano sul bus e quindi, in definitiva, nella programmazione del sistema definita dall’utente. Il bus può vivere su Twisted Pair (ossia doppino in rame intrecciato e schermato), su fibre ottiche o sui medesimi conduttori di rete utilizzando segnalazioni ad onde convogliate. Un sistema del genere viene così ad essere costituito da due separate reti: l’una di controllo (bus) l’altra di energia (alimentazione).
A seconda dei modelli le unità slave possono essere già dotate al proprio interno di interfaccia per la connessione al bus di sistema oppure necessitare allo scopo di una unità esterna. Questa seconda soluzione consente di connettere al bus anche la normale componentistica non concepita per un tale utilizzo .
Il primo evidente vantaggio delle strutture a bus è costituito dalla semplicità di cablaggio: tutti i dispositivi possono essere connessi pariteticamente ad una linea di controllo comune e ad una linea di alimentazione senza necessità alcuna di cablare gruppi. Le eventuali gerarchie vengono stabilite dalla logica programmata.
Anti intrusione classica
La funzione di anti intrusione viene classicamente realizzata mediante diverse tipologie di sensori ognuno dei quali produce un segnale di allarme in presenza di un evento specifico. Si distinguono:
– sensori volumetrici di presenza (di tipo RF, IR o a doppia tecnologia);
– rilevatori di apertura porte (di tipo a contatti reed);
– barriere rilevatrici di attraversamento (di tipo IR);
– sensori di effrazione vetri (di tipo a vibrazioni);
– sensori rivelatori di incendio (rivelatori di fumo, di calore, di fiamma);
– contatti a filo per tapparelle.
Maggiore è il numero di eventi che si riesce a rilevare al momento di un’intrusione, maggiore sarà il livello di sicurezza offerto dal sistema. Non ci si soffermerà in tal sede sul funzionamento intrinseco di ogni sensore. È sufficiente qui ricordare che qualunque sia la tipologia, il segnale di allarme è solitamente costituito dall’apertura di un contatto normalmente chiuso (in modo che anche il taglio dei fili di collegamento venga visto alla stregua di un allarme) ed è quindi gestibile mediante una coppia di fili. Ogni sensore è collegato, tramite tale coppia, ad una centralina alla quale invia il segnale di intervento.
Oltre a quello di allarme, ogni sensore destinato al fissaggio a parete è dotato di un contatto NC (detto tamper o H24) facente capo ad un pulsante fissato sull’involucro, che si apre in caso di sradicamento del sensore dalla parete di fissaggio. L’apertura del contatto tamper di un qualsiasi sensore costituisce un segnale di allarme. I contatti tamper di tutti i sensori sono collegati tra essi in serie in modo da impegnare un singolo ingresso della centralina. La centralina può ricevere il comando di inserimento/disinserimento impianto mediante tastiera, onde radio, chiave elettronica.
Anti intrusione domotizzata e strutture multibus
Come accennato in precedenza i singoli moduli (master o slave) di un’architettura a bus risultano connessi a due distinte reti: di energia la prima, di controllo la seconda. Data la moltitudine delle tipologie di utenze presenti in un impianto elettrico, è apparsa fin dall’inizio poco realistica l’adozione di un unico bus di controllo. Uno dei concetti fondamentali del Building Management Systems (Bms) è, infatti, quello che vede l’implementazione e la coesistenza nell’impianto di differenti bus in grado di dialogare tra essi.
Ogni bus risulta dedicato ed ottimizzato per una specifica tipologia di utenze; una tale struttura è nota come multibus. Il vantaggio conseguito con tale filosofia è duplice: in primo luogo si evita l’intasamento di un unico bus con messaggi relativi ad una moltitudine di differenti utenze, in secondo luogo i singoli bus possono essere progettati, a livello di protocollo e mezzo trasmissivo, per una specifica applicazione.
Quest’ultima considerazione è quella che maggiormente riguarda il presente contesto: con strutture multibus è possibile prevedere appositi bus riservati ai servizi di sicurezza. Risulta, infatti, sconsigliabile la condivisione dello stesso protocollo di comunicazione tra i dati per il controllo delle utenze ed i segnali per il controllo della sicurezza (antintrusione).
Il motivo di ciò risiede nel fatto che il controllo funzionale delle utenze avviene solitamente mediante protocolli statistici basati sull’accesso casuale al bus (Csma/CA), mentre un servizio di sicurezza deve evidentemente avvenire in maniera deterministica con priorità assegnata.
É possibile prevedere un bus riservato al controllo delle utenze elettriche, uno per i servizi di sicurezza, uno dedicato al sistema di illuminazione, uno per i servizi multimediali (trasmissione di segnali audio/video) caratterizzati banda elevata. Tutti questi bus sono allacciati ad uno gerarchicamente superiore (main bus).
L’interfacciamento tra essi richiede l’interfacciamento tra i relativi protocolli di comunicazione il che avviene mediante apposite macchine chiamate gateway. Nel bus per il controllo della sicurezza, la centrale antifurto costituisce il modulo master e le sue periferiche (sensori volumetrici, barriere antintrusione…) i moduli slave. Ognuno di questi è dotato di un proprio indirizzo al quale risulta eventualmente associata una priorità. Un sistema anti intrusione concepito in tal modo può godere di vantaggi aggiuntivi rispetto un sistema tradizionale.
In primo luogo la centrale non è più dotata di molteplici ingressi, uno dedicato ad ogni periferica, bensì di un ingresso per il bus ed uno per l’alimentazione con evidenti vantaggi in termini di costi, complessità di cablaggio e probabilità di avaria dell’impianto. È inoltre possibile attuare azioni impensabili con i tradizionali sistemi di cablaggio, quali azioni unificate (centralizzate) di apertura e chiusura (su luci, tapparelle, tende avvolgibili …) o appositi scenari di invito alla fuga come l’accensione contemporanea di tutte le luci al primo segnale di allarme.
Al fine di simulare la presenza di occupanti all’interno dell’appartamento è anche possibile implementare temporizzazioni casuali sui singoli punti luce o sullo stato (alzato o abbassato) delle singole tapparelle; queste possono inoltre essere contemporaneamente alzate la mattina ed abbassate la sera.
Tutte le azioni da effettuare sono programmate e residenti nella memoria della centrale la quale, grazie al software funzionale, invia gli appositi comandi ai moduli slave agli orari prestabiliti. La programmazione può inoltre essere radicalmente modificata o annullata dall’utente in pochi minuti senza che sia necessario effettuare interventi sull’impianto.
Funzioni di sicurezza ausiliarie
Oltre a quella anti intrusione le funzioni di sicurezza normalmente implementate riguardano gli allarmi acqua, gas, vento, antincendio (quest’ultimo principalmente in ambito industriale ed in cinema, teatri, alberghi).
L’allarme acqua attua la prevenzione degli allagamenti. Viene normalmente implementato in ambienti quali cucina e bagno dove la presenza di elettrodomestici come lavastoviglie e lavatrici rende tangibile il rischio. Appositi sensori ubicati a ridosso del pavimento chiudono un contatto o emettono un segnale radio quando rilevano la presenza di uno strato d’acqua. La relativa interfaccia trasmette sul bus di sistema un messaggio che determina l’attivazione dell’allarme (visivo o sonoro) verso l’utente e, a seconda dei casi, può provvedere alla chiusura di apposite elettrovalvole sui montanti di erogazione dell’acqua.
L’allarme gas riguarda la prevenzione del superamento delle soglie di concentrazione dei gas metano o GPL negli ambienti domestici. Viene normalmente implementata in locali quali cucina e locale caldaia. Anche qui i sensori di gas chiudono un contatto o emettono un segnale radio quando la concentrazione dei citati gas supera i livelli di sicurezza. La relativa interfaccia trasmette sul bus di sistema un messaggio che determina l’attivazione dell’allarme (visivo o sonoro) verso l’utente e, a seconda dei casi, può provvedere alla chiusura di apposite elettrovalvole per azzerare l’erogazione del gas.
Per una maggiore sicurezza è bene che tale elettrovalvola sia di tipo a riarmo manuale e che venga installata in prossimità del contatore generale al fine di chiudere l’intero impianto.
L’allarme vento permette di effettuare la gestione automatizzata di tutti gli azionamenti motorizzati quali porte e finestre, tende da sole ed avvolgibili al superamento di una soglia prefissata da parte della velocità del vento. L’anemometro chiude un contatto o emette un segnale radio quando la velocità del vento supera il livello stabilito. La relativa interfaccia trasmette sul bus di sistema un messaggio che determina l’attivazione dell’allarme (visivo o sonoro) verso l’utente e, mediante attuatori collegati ai motori, provvede la ritirata di tende da sole, la chiusura di porte o avvolgibili…
Ciò consente di evitare i tipici danni causati dalle raffiche a parti esposte e parti meccaniche nonché di evitare bruschi cambiamenti di temperatura all’interno della casa. Altri interessanti automatismi sono possibili.
Ad esempio valutando congiuntamente la velocità del vento ed il segnale proveniente da un sensore di luminosità esterno, è possibile, in caso di elevato valore della prima e rapido abbassamento della luminosità in un orario diurno (sintomi questi di un imminente temporale), provvedere alla chiusura delle tende esterne ed all’abbassamento delle tapparelle. Alcuni sistemi dispongono anche di sensori di pioggia sulla base delle risposte dei quali il sistema può provvedere a sospendere l’irrigazione o, in caso di prolungata siccità, a prolungarne i tempi pre impostati dall’utente.
Precauzioni di installazione
Per l’installazione di un sistema di sicurezza ed antintrusione domotico esiste un insieme di regole da seguire: alcune classiche di tutti i sistemi di sicurezza altre peculiari dei sistemi a bus. Nella sezione di allarme gas i sensori vanno ubicati a 30 cm dal soffitto ed a massimo 6 m dai fuochi nel caso di gas metano, oppure 30 cm dal pavimento ed a massimo 3 metri dai fuochi nel caso di gpl.
Nella sezione di allarme vento l’anemometro è da posizionare in una posizione ben esposta in tutte le direzioni.
Nell’installazione di tutti i dispositivi dotati di interfaccia radio occorre fare attenzione a non superare le distanze massime imposte dal costruttore, valutare il tipo di pareti e la presenza di eventuali corpi o reti metalliche interposte tra le unità in comunicazione. In caso di segnale debole è opportuno valutare l’eventualità di utilizzo di appositi ripetitori.
Il posizionamento dei sensori volumetrici deve essere scelto con molta cura: essi devono essere ubicati in modo che non vi siano zone non protette (zone d’ombra) e, se con tecnologia IR, lontano da fonti di calore per evitare falsi allarmi. La centrale va invece installata in posizione baricentrica rispetto all’edificio ad un’altezza di circa 1,60 m. La sirena di allarme va ubicata in una posizione ben visibile ma difficilmente accessibile. A tale scopo è bene che essa sia di tipo a comando via radio ed in tal caso è bene sia posizionata lontana da corpi metallici che potrebbero fungere da schermo per il segnale di comando.
