Oggigiorno la domotica riveste importanza di primo piano, in quanto offre soluzioni tecnologiche in grado di ridurre i consumi energetici, migliorare il comfort e la sicurezza, e al contempo di rendere gli ambienti di vita intelligenti e capaci di meglio rispondere alle esigenze anche di persone con difficoltà motorie, sensoriali e cognitive, come anziani e disabili.
Oggigiorno la domotica riveste importanza di primo piano, in quanto offre soluzioni tecnologiche in grado di ridurre i consumi energetici, migliorare il comfort e la sicurezza, e al contempo di rendere gli ambienti di vita intelligenti e capaci di meglio rispondere alle esigenze anche di persone con difficoltà motorie, sensoriali e cognitive, come anziani e disabili.
Negli ultimi anni, grazie anche agli effetti della misura relativa al Bonus Domotica varata dal Governo nel 2019 e prorogata anche al 2020, il mercato della domotica in Italia, così come nel resto d’Europa, ha registrato incrementi di vendite del 35%-45% (Report Osservatorio del Politecnico di Milano, 2019). Il settore ha conosciuto forte espansione sia in termini di creazione di nuovi posti di lavoro che di commercializzazione di nuovi dispositivi. Attualmente il 35% degli italiani possiede almeno un oggetto “smart” in casa. Grazie agli smartphone al cloud computing e alle reti wireless sempre più onnipresenti, i sistemi informatici distribuiti e pervasivi stanno divenendo sempre più una realtà e, sempre più spesso, l’internet delle cose si fa strada in molti aspetti della vita quotidiana, incoraggiando le persone a proiettare le loro aspettative di interazione naturale verso tutti i tipi di interfacce digitali.
Tali aspettative non vengono ancora soddisfatte dalle attuali interfacce dei vari sistemi domotici disponibili in commercio. In particolare:
i sistemi di interfaccia fissi (e.g, display touchscreen, pulsantiere, interruttori) consentono all’utente di controllare il sistema domotico solo se egli si trova in loro prossimità dei dispositivi stessi;
i sistemi di interfaccia mobile (e.g., app di controllo remoto) presuppongono che il device utilizzato (tablet, smartphone) si trovi sempre in prossimità dell’utente, e perdono di utilità, quando l’oggetto si trova in un’altra stanza o comunque lontano dall’utente;
le interfacce domotiche consentono di gestire l’impostazione e la selezione di determinati scenari automatici (e.g., gestione luci, volume della musica, temperatura della stanza). Non sono in grado di apprendere il comportamento dell’utente e adattare gli scenari in base ad esso;
la maggior parte dei sistemi domotici non sono accessibili e utilizzabili per tutte le categorie di persone. Le interfacce non implementano funzioni in grado di personalizzare il loro contenuto informativo, o adattare la modalità di interazione, in automatico in base alle caratteristiche e abilità dell’utente;
il design degli attuali sistemi di interfaccia fissi impatta fortemente sull’estetica degli ambienti in cui vengono installati. Le forme della maggior parte delle interfacce di controllo domotico come placche, pulsantiere con schermi LCD o touch sono perlopiù piane, hanno caratteristiche estetiche che ne rendono evidente la loro presenza sulle pareti e la loro posizione è legata all’impianto elettrico preesistente e generalmente sono poste nei punti di ingresso ed uscita delle stanze.
L’obiettivo non è solo quello di superare il limite degli attuali sistemi, ma di rivoluzionare lo stesso concetto di “interfaccia”, grazie allo sviluppo di nuovi sistemi human-context aware in grado di:
- Riconoscere gli utilizzatori e apprendere i loro comportamenti ed abitudini;
- Comunicare con l’utente mediante paradigmi di interazione naturale, che fruttino interfacce gestuali (Gesture Recognition e Control), sistemi con controllo vocale, e tecnologie embedded di haptic feedback:
- Rendere le interfacce non solo intuitive anche per persone con abilità fisiche e cognitive differenti (feedback e affordance), ma in grado di generare una connessione empatica ed emotiva con l’ambiente, attraverso esperienze multimediali coinvolgenti.
II nuovo sistema di interfaccia distribuito, potrà essere adottato per gestione qualunque sistema domotico. Pertanto, le funzionalità della nuova interfaccia verranno testate considerando vare possibili use case, quali:
- Ottimizzazione consumi energetici;
- Gestione integrata dell’automazione;
- Gestione comfort ambientale, illuminazione e dispositivi multimediali in modo personalizzato;
- Gestione sicurezza/videosorveglianza (anche in ottica di monitoraggio salute anziani).
Le Tecnologie
In particolare, il progetto mira a sviluppare un nuovo sistema di interfaccia distribuito, che sarà caratterizzato da un’unità centrale di elaborazione dati e da vari dispositivi intelligenti, che potranno venire dislocati negli ambienti e/o essere applicati a parete, che implementeranno soluzioni tecnologiche HW/SW, quali:
I nuovi dispositivi potranno inoltre implementare delle sorgenti di illuminazione così da essere utilizzate come piccole luci di cortesia, eventualmente anche accendibili automaticamente al passaggio o alla presenza di una persona, o in modo permanente come segna passo notturno. Il progetto prevede la realizzazione di primi prototipi dell’interfaccia e di attrezzature pilota per la loro costruzione. Tali prototipi saranno utilizzati per l’esecuzione di test sperimentali volti a verificare l’usabilità del dispositivo, le sue prestazioni in termini di affidabilità dei dati, latenza nella trasmissione delle informazioni.
Essendo stati sottoposti a test i prototipi non potranno essere utilizzati ai fini commerciali. Le stesse attrezzature e stampi pilota saranno affetti da difettosità derivanti dai numerosi cicli di test a cui saranno sottoposte che le renderanno inadeguate per applicazioni industriali. Il nuovo sistema di interfaccia human-aware per ambienti domotici presenta elementi consistenti in tema di innovazione, che risultano sostanziali e non meramente incrementali, sia per le imprese proponenti che per il mercato.
Tali innovazioni riguardano:
L’estetica: il nuovo dispositivo sarà installabile in diversi punti dell’ambiente senza particolari vincoli costruttivi e tecnici (stand-alone e/o cableless) e con forme completamente personalizzabili dal cliente grazie all’introduzione della tecnologia IME che consente di co-stampare i circuiti elettronici ed elettrici su forme libere tridimensionali in plastica, conferendo libertà progettuale ed ergonomica al prodotto, così da garantire anche una estetica mai realizzata prima d’ora ed attuare un modello di “everywhere interaction”;
Il processo produttivo di In Mould Electronics, presenta notevoli efficienze di tempi produttivi, venendo meno tutta la fase di assemblaggio manuale, un’affidabilità migliorata del prodotto finito, e non ultimo la possibilità di riciclare il manufatto plastico non essendoci colle o adesivi in film interposti;
Interazione multimodale. Attualmente nessun device di controllo domotico disponibile in commercio implementa tecnologie di Face, Gesture e Voice recognition e tecnologie di feedback aptico. Ad esclusione di Bticino che implementa il controllo tramite Touch e Voice, non ci sono in commercio interfacce per sistemi domotici multimodali. Nessuno dei sistemi in commercio, presenta una interfaccia con controllo multi-modale simile a quello che il progetto mira a sviluppare;
Interfaccia capacitiva con feedback aptico con grafica adattiva completamente personalizzabile. La comparsa del menù avviene attraverso la proiezione dell’interfaccia sulla superficie aptica che offre il vantaggio di ricevere un feedback diretto nel contesto di ciò che si sta facendo, risultando piacevole e istantaneo;
Completa funzionalità del sistema anche in condizione di off line: gli attuali sistemi basati su voice recognition (e.g., Alexa) necessitano di una continua connessione a internet, poiché si appoggiano a motori AI cloud. Il nuovo sistema sarà in grado di riconoscere un sottoinsieme di input audio e gesture anche off line. Dunque, in assenza di collegamento internet (e.g., implementazione su yacht) il sistema potrà lavorare in connessione locale, mentre grazie ad un gateway potrà interfacciarsi tramite internet con il mondo esterno.
Tali innovazioni potranno essere raggiunte grazie alle competenze trasversali delle aziende che costituiscono la filiera tecnologico produttiva proponente.
