CZ38953U1 - Řídicí modul pro chytrou domácnost - Google Patents

Description

Úřad průmyslového vlastnictví v zápisném řízení nezjišťuje, zda předmět užitného vzoru splňuje podmínky způsobilosti k ochraně podle § 1 zák. ě. 478/1992 Sb.

Řídicí modul pro chytrou domácnost

Oblast techniky

Technické řešení se týká oblasti řízení více zařízení současně za použití chytrého modulu s variabilními funkcemi.

Dosavadní stav techniky

V současném stavu techniky je známo použití modulů s mikroprocesory, které zajišťují zpracování signálů ze senzorů a následné řízení výstupních akčních členů. Tyto moduly často nacházejí uplatnění například v průmyslové automatizaci, inteligentních domácnostech, dopravních systémech nebo energetických aplikacích. Známá jsou řešení, v nichž je řídicí jednotka propojena se senzory sledujícími provozní podmínky zařízení, a na základě těchto dat je upravováno řízení výstupních prvků. Taková řešení však bývají často navržena jako účelová a uzavřená, tedy s omezenou možností připojení dalších zařízení nebo rozšíření funkcionality bez zásahu do konstrukce či softwaru zařízení.

Bylo by tedy vhodné přijít s řešením, které výše uvedené nedostatky řeší.

Podstata technického řešení

Nedostatky řešení známých ze stavu techniky do jisté míry odstraňuje řídicí modul pro chytrou domácnost zahrnující hlavní řídicí jednotku, množinu elektronických komponent spojených s hlavní řídicí jednotkou a alespoň jeden senzor komunikačně spojený s hlavní řídicí jednotkou. Množina elektronických komponent zahrnuje alespoň jeden výkonový elektricky ovládaný spínač obsahující dvě výkonové svorky pro připojení externího zařízení, přičemž hlavní řídicí jednotka je nakonfigurovaná pro ovládání spínače podle dat ze senzoru. Množina elektronických komponent zahrnuje alespoň jedno volné rozhraní pro připojení dalších zařízení.

Řídicí modul zahrnuje hlavní řídicí jednotku, alespoň jeden senzor a množinu elektronických komponent, přičemž senzor i elektronické komponenty jsou spojeny s hlavní řídicí jednotkou. Elektronické komponenty zahrnují alespoň jeden výkonový elektricky ovládaný spínač. Hlavní řídicí jednotka ovládá spínač podle dat přijatých ze senzoru a může tak výhodně v reálném čase reagovat na aktuální stav prostředí. Množina elektronických komponent dále zahrnuje alespoň jedno volné rozhraní, přes které lze připojit k řídicímu modulu další zařízení.

Předkládané řešení tedy umožňuje automatické spínání externích zařízení bez nutnosti lidského zásahu. Díky využití výkonového spínače je výkonová část oddělena od řídicí, takže řídicí jednotka a senzory jsou chráněny před spínaným napětí, které může být výrazně vyšší, než jaké by tyto řídicí komponenty vydržely. Pomocí výkonových svorek však řídicí modul umožňuje přímé elektrické spojení s externím zařízením při zachování výše zmíněné bezpečnosti. Tím se zjednodušuje zapojení do stávající elektrické sítě. Spínač na řídicím modulu umožňuje eliminaci dalších součástek - např. není nutné mezi řídicí modul a externí zařízení vkládat další spínač. Externí zařízení může být vybráno z množiny zahrnující např. topná tělesa, chladicí zařízení, čerpadla, ventily, osvětlení, alarmy, signalizační zařízení, motory a pohony (např. pro automatické žaluzie), domácí spotřebiče apod.

Senzor může být vybraný z množiny zahrnující např. teplotní senzory, vlhkostní senzory, tlakové senzory, senzory koncentrace plynů, senzory světla, pohybové senzory, senzory hladiny kapalin, senzory vibrací či náklonu, senzory elektrického napětí, proudu nebo výkonu apod.

- 1 CZ 38953 U1

Součástí řídicího modulu je volné rozhraní, výhodně může být součástí řídicího modulu více volných rozhraní. Volná rozhraní mohou být např. volné piny nebo neosazené konektory pro připojení dalších elektronických komponent nebo externích zařízení. Uživatel tak může dle své potřeby výhodně k řídicímu modulu připojit např. ventilátory, lampy, externí měřáky (např. napětí) apod. Díky volným rozhraním se zvyšuje využitelnost řídicího modulu. Uživatel si jej může téměř libovolně upravit a přidat vlastní zařízení nebo komponenty pro příslušnou aplikaci řídicího modulu. Tím je dosaženo vysoké modulárnosti technického řešení a řídicí modul může být zároveň základním stavebním prvkem inteligentních aplikací, např. zabezpečení, zavlažování apod.

Hlavní řídicí jednotka je centrem řídicího modulu. Hlavní řídicí jednotka představuje centrální procesní prostředek celého zařízení. V hlavní řídicí jednotce probíhá přijímání, vyhodnocování a koordinace dat z jednotlivých komponent řídicího modulu.

Hlavní řídicí jednotka může být např. mikrokontroler, mikroprocesor nebo jiný integrovaný obvod s výpočetní kapacitou. Výhodně může být hlavní řídicí jednotka fyzicky umístěna uprostřed ostatních elektronických komponent, pro jednodušší vzájemné propojení. Hlavní řídicí jednotka může mít výhodně vnitřní paměť (např. RAM paměť a flash paměť) a může být rozšířena o externí paměť. Vnitřní paměť hlavní řídicí jednotky může být určena pro výpočty v rámci zpracování signálu hlavní řídicí jednotkou. Ve vnitřní paměti také může být výhodně spuštěn program - firmware - podle kterého hlavní řídicí jednotka a celý řídicí modul pro chytrou domácnost funguje. Kombinace vnitřní a vnější paměti může tvořit kompletní paměťový systém. Takové uspořádání je využitelné např. v aplikacích tzv. internetu věcí (Internet of Things) - propojování více zařízení do sítě společně s řídicí jednotkou, která jednotlivá zařízení ovládá a/nebo s nimi komunikuje (sbírá data, ukládá je, spouští napojená zařízení dle zadaných parametrů atd.), a připojení těchto zařízení k internetu.

Hlavní řídicí jednotka může být výhodně propojena s množinou periferií - elektronických komponent. Elektronické komponenty mohou být např. senzory, externí moduly, elektrická zařízení apod. Elektronické komponenty jsou napojeny na hlavní řídicí jednotku, spojení může být vodivé a/nebo komunikační. Mezi elektronickými komponentami a hlavní řídicí jednotkou tedy probíhá přenos dat a signálu. Přenos může probíhat oběma směry - elektronické komponenty vysílají data směrem k hlavní řídicí jednotce a hlavní řídicí jednotka odesílá signál elektronickým komponentám. Hlavní řídicí jednotka tedy může přijímat informace z elektronických komponent a také těmto elektronickým komponentám odesílat signály. Hlavní řídicí jednotka může elektronické komponenty ovládat - spínat, odpojovat od zdroje napětí, restartovat apod.

Řídicí modul dále zahrnuje senzor, výhodně může řídicí modul zahrnovat dva a více senzorů v závislosti na požadované aplikaci. Senzory mohou být analogové nebo digitální. Senzory mohou např. měřit okolní teplotu, složení vzduchu, světelné podmínky v okolí řídicího modulu, hluk apod. Senzory mohou být zvlášť pro každou měřenou veličinu nebo řídicí modul může výhodně zahrnovat kombinované senzory, které měří více veličin současně.

Senzor je komunikačně spojený s hlavní řídicí jednotkou. Data naměřená senzorem jsou odesílána do hlavní řídicí jednotky, kde dochází k jejich vyhodnocování. Data ze senzorů můžou být ve formě digitálního nebo analogového signálu. Řídicí modul nebo hlavní řídicí jednotka může výhodně zahrnovat alespoň jeden převodník pro převod analogového signálu na digitální - AD převodník. Jsou-li data ze senzorů v analogové podobě, AD převodník umožňuje tento signál převést na digitální signál, který hlavní řídicí jednotka dokáže přečíst. V případě použití analogových senzorů může řídicí modul výhodně zahrnovat děliče napětí, které snižují napětí vstupující do mikrokontroleru a chrání tak mikrokontroler.

Hlavní řídicí jednotka může být výhodně nakonfigurována k průběžnému ukládání naměřených dat, např. do cloudového úložiště. Taková konfigurace je zvláště výhodná pro kontinuální monitoring, např. při sledování podmínek ve skleníku, v budově, sledování výkyvů napětí v elektrické síti apod.

- 2 CZ 38953 U1

Data ze senzorů jsou tedy vyhodnocována v hlavní řídicí jednotce. Hlavní řídicí jednotka může výhodně zahrnovat komparátor, pomocí kterého jsou data ze senzorů porovnána s předem nastavenými hodnotami. Hlavní řídicí jednotka podle přijatých dat ze senzorů ovládá alespoň některé elektronické komponenty z množiny elektronických komponent.

Hlavní řídicí jednotka může být se senzory propojena přímo přes své piny nebo může být hlavní řídicí jednotka výhodně propojena se senzory pomocí komunikační sběrnice. Spojení může být zajištěno např. sběrnicí typu I2C, 1-wire, UART apod.

Řídicí modul zahrnuje alespoň jeden výkonový elektricky ovládaný spínač, výhodně může řídicí modul zahrnovat dva spínače. Spínače mohou být výhodně propojeny s externími zařízeními - např. s centrálním topením pro regulaci teploty v místnosti, elektromotorem pro úpravu náklonu fotovoltaických panelů, výstražným systémem pro zvukovou a světelnou signalizaci apod.

Spínačem mohou být např. relé, tranzistory, kombinace relé a tranzistorů, polovodičové relé apod. Zvolení konkrétního spínače závisí na zařízeních, která jsou spínačem spouštěna. Volba adekvátního spínače může být provedena odborníkem v oboru.

Hlavní řídicí jednotka ovládá spínač. Hlavní řídicí jednotka zpracovává data přijatá ze senzorů a zpracovává hodnoty měřených veličin. Hlavní řídicí jednotka může být se spínačem propojena např. vodivě přes své výstupní piny. Na základě nastavených parametrů může výhodně hlavní řídicí jednotka zapínat spínač a tím spouštět zařízení, která jsou na spínač připojená. Zařízení mohou být zapojená v sériovém nebo paralelním zapojení.

Řídicí modul může kromě převodníku pro převod analogového signálu na digitální výhodně dále zahrnovat dělič napětí. Analogový signál ze senzoru je upraven pomocí tohoto čipu, děliče napětí a poté vstupuje do hlavní řídicí jednotky. Hlavní řídicí jednotka tak dostává signál, se kterým dokáže pracovat a v intenzitě, která hlavní řídicí jednotku nepoškodí.

Řídicí modul může výhodně zahrnovat např. druhou řídicí jednotku. Tím může být část výpočetní náročnosti přesunuta z hlavní řídicí jednotky, např. při napojení dalších elektronických komponent na řídicí modul. Druhá řídicí jednotka může poté ovládat část elektronických komponent.

Druhá řídicí jednotka i čip pro převod analogového signálu můžou být výhodně komunikačně propojeny s hlavní řídicí jednotkou např. přes I2C sběrnici.

Množina elektronických komponent v řídicím modulu může kromě elektricky ovládaného spínače zahrnovat např. ventilátor, měřiče vstupního napětí, prvky pro signalizaci stavu elektronických komponent, moduly pro vysílání Wi-Fi signálu apod. Hlavní řídicí jednotka může být propojena s elektronickými komponentami např. přes komunikační sběrnici, vodivé spoje apod. Řídicí modul může dále zahrnovat např. tlačítka, která usnadňují uživateli zacházení a vedou k intuitivnímu používání.

Řídicí modul zahrnuje alespoň jedno volné rozhraní, které je určeno pro připojení dalších zařízení k řídicímu modulu. Volná rozhraní mohou zahrnovat např. volné porty s různým typem rozhraní pro napojení různých konektorů, neosazené piny pro přiletování libovolných zařízení, programovatelné piny pro personalizaci řídicího modulu apod. Díky volným rozhraním je možné k řídicímu modulu připojit např. tiskárny, IP kamery, další ventilátory, další senzory a měřiče, osvětlovací prvky jako diody, a jiná zařízení dle potřeb uživatele. Druhá řídicí jednotka může např. výhodně ovládat připojené ventilátory na základě příkazů z hlavní řídicí jednotky.

Řídicí modul může výhodně zahrnovat desku plošných spojů. Na desce plošných spojů může být výhodně umístěna hlavní řídicí jednotka, čímž je bezpečně a pevně uchycena vzhledem ke svým periferiím - připojeným komponentám. Deska plošných spojů může zahrnovat např. patici pro

- 3 CZ 38953 U1 zasunutí hlavní řídicí jednotky. Hlavní řídicí jednotku je tak možné velmi jednoduše vyjmout, čímž se zvyšuje uživatelská přívětivost. Elektrické komponenty mohou být výhodně upevněny na desku plošných spojů. Celý řídicí modul může díky tomuto uspořádání být malý a kompaktní. Řídicí modul je poté možné umístit např. do krabičky nebo upevnit na požadované místo.

Volné rozhraní na řídicím modulu může výhodně být ethernetový port. Ethernetový port může být výhodně používán např. k nahrání nového firmwaru nebo jeho aktualizaci, k začlenění do IoT řešení apod. Dále může ethernetový port využitelný výhodně k připojení externího zařízení - tiskárny, počítače, chytré televize, routeru, dalšího řídicího modulu (např. Arduino nebo Raspberry Pi) apod.

V případě připojení chytré televize je např. možné nastavit časovač pro zobrazení upozornění při překročení nastavené doby sledování, připojený router je možné na dálku výhodně restartovat (např. pomocí spínače napojeného mezi napájení routeru a řídicí modul) apod. Přes ethernetový port je možné připojit i zařízení, která přes ethernetový port přenáší nejen data, ale i napájení - tzv. PoE - Power over Ethernet.

Přítomností ethernetového portu se navyšují možnosti využití celého řídicího modulu a atraktivita pro uživatele.

Senzor řídicího modulu může být výhodně senzor pro měření teploty a/nebo senzor tlaku a/nebo senzor pro měření vlhkosti a/nebo senzor pro měření vzdálenosti. Senzory pro měření uvedených veličin můžou výhodně sloužit k zaznamenávání stavu prostředí v okolí řídicího modulu. Senzory mohou být také umístěny na jiné zařízení pro monitoring daného zařízení - např. senzor teploty může být umístěn na serverovou skříň, na stěnu pokoje, senzor měření vlhkosti může být umístěn na stěnu místnosti, na stěnu rozvodové skříně apod.

Zapojené senzory mohou být jakékoliv pro potřebnou aplikaci řídicího modulu, řídicí modul může zahrnovat např. světelný senzor nebo senzor pohybu, senzor složení okolního vzduchu apod. Díky variabilitě je tak možné řídicí modul přizpůsobit konkrétní aplikaci a potřebám uživatele - např. bezpečnostní systém u vchodových dveří, monitoring obsahu oxidu uhličitého apod. Hlavní řídicí jednotka může výhodně zahrnovat volná rozhraní pro napojení těchto senzorů. V závislosti na využití řídicího modulu uživatel použije integrovaný obvod s příslušným počtem volných rozhraní a odpovídající typ senzorů.

K hlavní řídicí jednotce mohou být připojeny jednotlivé senzory pro teplotu, pro vlhkost, pro tlak, pro vzdálenost, nebo můžou být senzory kombinované. Jeden senzor poté může měřit více požadovaných veličin. Tím je výhodně ušetřen prostor pro celý řídicí modul a zvyšuje se tak využitelnost v rámci běžných aplikací např. v domácnostech.

Řídicí modul může výhodně zahrnovat ventilátor a druhou řídicí jednotku pro ovládaní ventilátoru. Druhá řídicí jednotka může být výhodně komunikačně propojena s hlavní řídicí jednotkou. Druhá řídicí jednotka a hlavní řídicí jednotka můžou být výhodně propojeny a vyměňovat si informace. Druhá řídicí jednotka je nakonfigurována pro nastavení otáček ventilátoru - vyhodnocuje informace poslané z hlavní řídicí jednotky a odesílá signál elektromotoru ventilátoru a zajišťuje otáčení lopatek. Otáčky ventilátoru mohou být např. omezeny nastavenými parametry od uživatele.

Hlavní řídicí jednotka může výhodně vyhodnocovat data přijatá ze senzoru pro měření teploty a vlhkosti a srovnávat je s přednastavenými hodnotami. Pokud naměřené hodnoty překročí stanovenou mez, může hlavní řídicí jednotka odeslat signál druhé řídicí jednotce k zapnutí ventilátoru. Druhá řídicí jednotka může výhodně zahrnovat set předem stanovených hodnot odstupňovaných např. vzestupně. S vyšší hodnotou vlhkosti nebo teploty poté druhá řídicí jednotka může spouštět ventilátor s vyššími otáčkami. Při vyšší naměřené teplotě se tak může ventilátor otáčet intenzivněji. Taková konstrukce senzorů a řídicích jednotek je zvláště výhodná pro regulaci okolního prostředí okolo řídicího modulu. Při umístění řídicího modulu např. v serverové skříni je

- 4 CZ 38953 U1 zajištěna optimální cirkulace vzduchu a regulace teploty pro správné fungování serveru.

Druhá řídicí jednotka může výhodně zahrnovat vnitřní teplotní čidlo pro měření teploty hlavní řídicí jednotky. Otáčky ventilátoru tak zcela řídí druhá řídicí jednotka a hlavní řídicí jednotka využívá celou svou kapacitu na komunikaci s ostatními elektrickými komponentami. V případě selhání komunikace s hlavní řídicí jednotkou může být druhá řídicí jednotka výhodně nakonfigurována pro autonomní režim - samostatně udržovat chlazení ventilátorem na základě zadaných hodnot teploty nebo vlhkosti. To je výhodné např. při umístění řídicího modulu v uzavřeném prostoru, kde je určen pro udržení stálého prostředí.

Druhá řídicí jednotka může být např. čip, mikrokontroler nebo jiný integrovaný obvod s adekvátními parametry pro příslušnou aplikaci řídicího modulu.

Výhodně může být druhý ventilátor umístěn v blízkosti výkonového elektricky ovládaného spínače. Vzduch dodávaný ventilátorem tak proudí přímo na spínač, prodlužuje jeho životnost a funkčnost řídicího modulu. Ventilátor tak může výhodně chladit zároveň spínač, prouděním vzduchu regulovat vlhkost a teplotu v okolí řídicího modulu a chladit i hlavní řídicí jednotku.

Řídicí modul může výhodně zahrnovat alespoň jeden analogový měřič pro měření vstupního napětí datově propojený s hlavní řídicí jednotkou. Rozšířením řídicího modulu o takový prvek je možné sledovat hodnotu napětí, které vstupuje do řídicího modulu. Analogový měřič může zahrnovat napěťový dělič a analogově digitální převodník pro převod analogového signálu na digitální. Analogový měřič vstupního napětí může být např. voltmetr nebo měřicí karta.

Měření vstupního napětí je výhodné pro monitorování napájecích podmínek a průběžné vyhodnocování vstupního napětí. Díky tomu je možné detekovat odchylky mimo normální provozní rozsah - přepětí nebo podpětí - a podle toho nastavit preventivní ochranné reakce systému. Hlavní řídicí jednotka může být výhodně nakonfigurována k automatické reakci na základě naměřených hodnot vstupního napětí. Elektronické komponenty tak mohou být chráněny v případě výkyvů sítě (např. při napájení pomocí solárních panelů) bez nutnosti zásahu uživatele. Naměřené hodnoty lze ukládat a archivovat, např. v cloudovém úložišti. Naměřená data je tak možné sledovat v delším časovém horizontu, což je zvláště výhodné pro sledování trendů, analýzu sítě, servisní zásahy, nastavení ochranných systémů řídicího modulu apod. Dále se tak zjednodušuje správa řídicího modulu.

Hlavní řídicí jednotka může být výhodně nakonfigurována např. pro přepínání řídicího modulu mezi provozními režimy a úpravu napájení jednotlivých elektrických komponent. Při podpětí - nižší vstupní napětí než nastavená minimální hodnota - může hlavní řídicí jednotka např. deaktivovat periferní obvody, přepnout systém do úsporného režimu nebo vyslat výstražný signál (zvukový nebo vizuální). Při přepětí - vyšší vstupní napětí nad nastavenou hranici - může hlavní řídicí jednotka např. odpojit výkonový spínač pro ochranu připojených zařízení, vydat výstražné hlášení, aktivovat ochranný obvod apod. Hlavní řídicí jednotka může např. řídicí modul zcela odpojit od napájení, pokud hodnoty vstupního napětí překračují kritickou mez. Všechny naměřené hodnoty vstupního napětí můžou být výhodně ukládány na cloudové úložiště pro pozdější zhodnocení stavu řídicího modulu.

Řídicí modul může výhodně zahrnovat manuální ovládací prvky pro ovládání alespoň jedné komponenty z množiny elektronických komponent. Manuální ovládací prvky můžou být výhodně komunikačně spojené s hlavní řídicí jednotkou. Přidáním manuálních ovládacích prvků je výhodně do řídicího modulu přidáno další uživatelské rozhraní pro pohodlnější práci a personalizaci řídicího modulu.

Manuální ovládací prvky mohou být např. tlačítka, spínače, otočené voliče apod. Tlačítkem uživatel volí mezi dvěma stavy (zapnuto/vypnuto), spínačem nebo otočným voličem uživatel může výhodně volit mezi více stavy (zapnuto/vypnuto/manuální režim/automatický režim).

- 5 CZ 38953 U1

Manuálními ovládacími prvky je možné výhodně ovládat např. výkonový spínač. Spínač může být nastaven do automatického režimu, kdy hlavní řídicí jednotka vysílá signály ke spínači a spínač zapíná napojené externí zařízení. Díky manuálním ovládacím prvkům uživatel může spínač přepnout např. do režimu trvalého zapnutí - např. pro stálé zapnutí ventilátoru nebo servisní úkony - nebo do režimu vypnutí - např. při očekávaných výkyvech v síti a hrozbě poškození elektrických komponent nebo řídicího modulu.

Manuální ovládací prvky mohou být propojené s jakoukoliv elektrickou komponentou. Řídicí modul může zahrnovat např. tlačítko pro výkonový spínač, jedno tlačítko pro každý spínač nebo např. jeden otočný volič společný pro všechny spínače. Řídicí modul může dále zahrnovat např. tlačítko pro spuštění ventilátoru, tlačítko pro restartování celého řídicího modulu, otočný volič pro regulování intenzity osvícení apod.

Tlačítka, spínače nebo otočné voliče mohou být výhodně vyvedena mimo řídicí modul. Uživatel tak pro ovládání některé elektrické komponenty nemusí být v blízkosti řídicího modulu. Řídicí modul tak může být umístěn např. v blízkosti zdroje napájení a tlačítka mohou být vyvedena např. k pracovnímu stolu.

Manuální ovládací prvky mohou být výhodně propojeny s hlavní řídicí jednotkou. Úpravami ve firmwaru řídicího modulu je tak uživatel schopen nastavit funkci jednotlivých manuálních ovládacích prvků. Tím je výhodně podpořena modularita řídicího modulu a rozšířeny možnosti použití.

Použitím manuálních ovládacích prvků se dále zvyšuje uživatelská přívětivost celého řídicího modulu. Uživatel může pohodlně ovládat elektronické komponenty nebo řídicí modul pomocí intuitivních ovladačů. Na uživatele tak nevznikají vysoké nároky pro používání řídicího modulu, ovládání je jednoduché a intuitivní.

Řídicí modul může výhodně zahrnovat světelné prvky pro signalizaci stavu alespoň jedné elektronické komponenty z množiny elektronických komponent, přičemž světelné prvky jsou spojené s hlavní řídicí jednotkou. Vizuální indikátory provozního stavu příslušné elektrické komponenty výhodně přispívají k lepší srozumitelnosti pro uživatele, bezpečnosti řídicího modulu a přehledně zobrazují provoz příslušných komponent. Světelné prvky mohou výhodně měnit barvu v závislosti na stavu elektronických komponent a uživatel tak pohodlně rozpozná aktuální nastavení a stav celého zařízení.

Světelné prvky mohou indikovat např. aktivní a neaktivní elektronické komponenty, poruchové nebo výstražné stavy, vizualizovat režim provozu elektronické komponenty (zapnuto/vypnuto/automat/manuál) apod. Světelné prvky mohou měnit barvu v závislosti na stavu příslušné elektronické komponenty nebo může světelný prvek např. blikat.

Světelných prvků může být stejně jako elektrických komponent a každá elektrická komponenta může mít svůj světelný prvek. Světelných prvků může být méně než elektrických komponent, nebo může mít více elektrických komponent jeden společný světelný prvek - např. stejný typ elektrických komponent může mít jeden společný světelný prvek. Např. výkonový spínač (nebo spínače) mohou mít jeden světelný prvek, porty mohou mít jeden světelný prvek apod.

Světelné prvky můžou být např. světelné pásky, jednotlivé světelné diody, tříbarevné - RGB - nebo dvoubarevné. Tříbarevné diody výhodně umožňují větší variabilitu signalizace stavu.

Světelná signalizace může být alternativně zajištěna např. světelnými optickými vlákny napojenými na světelné diody a vyvedené mimo řídicí modul, nebo např. pomocí displeje - segmentový tvořený jednotlivými diodami, OLED, LCD apod.

- 6 CZ 38953 U1

Řídicí modul může výhodně zahrnovat rádiový modul a anténu pro vysílání Wi-Fi signálu. Díky rádiovému modulu může řídicí modul výhodně vytvářet Wi-Fi síť, případně se připojit k existující Wi-Fi síti. Řídicí modul tak může přijímat data, komunikovat s uživatelem nebo s cloudovým úložištěm, komunikovat s jinými zařízeními v síti apod. K řídicímu modulu se díky tomu může připojit např. chytrý telefon nebo podobné zařízení, a uživatel se výhodně může bezdrátově připojit k řídicímu modulu a upravovat interní nastavení, aktualizovat systém, vzdáleně ovládat řídicí modul nebo jednotlivé elektronické komponenty apod. Řídicí modul může díky připojení k Wi-Fi síti např. odesílat provozní data na server, kde mohou být následně výhodně využita ke správě řídicího modulu, sledování trendů, servisním úkonům apod.

Rádiový modul může být napojený externě mimo hlavní řídicí jednotku ve formě Wi-Fi čipu, nebo může být rádiový modul výhodně součástí hlavní řídicí jednotky. Tím je ušetřen celkový prostor nutný pro řídicí modul. Anténa může být integrovaná, připojitelná, externí odnímatelná apod.

Wi-Fi připojení je výhodné např. pro prvotní nastavení celého řídicího modulu, kde si jej může uživatel nakonfigurovat dle svých potřeb, např. upravit parametry pro senzory. Díky možnosti bezdrátové administrativy se dále zvyšuje pohodlnost užívání řídicího modulu.

Řídicí modul může výhodně zahrnovat programovatelné komunikační rozhraní. Programovatelné komunikační rozhraní může být např. pin GPIO - general-purpose input/output. Uživatel může na takové rozhraní připojit jakoukoliv další elektronickou komponentu, která odpovídá požadované aplikaci. Na takové rozhraní je možné připojit např. adresovatelné LED osvětlení, další senzor, další tlačítko apod. Pomocí naprogramovaného tlačítka a adekvátně nakonfigurovaného firmwaru je tak možné např. přepínat módy řídicího modulu - např. mód 1 pro měření teploty a spouštění ventilátoru, mód 2 pro snímání pohybu a spouštění výstražného zařízení. Uživatel může mezi těmito módy přepínat např. v závislosti na své přítomnosti v domě.

Řídicí modul výhodně zahrnuje desku plošných spojů, která nese alespoň jednu z komponentu z množiny elektronických komponent. Na desce plošných spojů (DPS) můžou být výhodně upevněny elektronické komponenty. Elektronické komponenty mohou být např. připájené.

Elektronické komponenty mohou být jakékoliv ze zmíněných výše v textu. K DPS může být připojen ethernetový port pro připojení např. počítače. To je výhodné zejména při aktualizaci firmwaru hlavní řídicí jednotky. Dále může být ethernetovým konektorem připojen např. router, tiskárna, jiný mikrokontroler apod.

Senzory pro měření - např. senzor teploty, vlhkosti apod. - mohou být výhodně umístěny na kraji DSP. Díky tomu pak nedochází k ovlivnění měření provozní teplotou hlavní řídicí jednotky.

Deska plošných spojů může také výhodně zahrnovat patici pro zasunutí hlavní řídicí jednotky - mikrokontroleru. V takové konstrukci je obzvláště jednoduchá výměna hlavní řídicí jednotky. To dále zvyšuje uživatelskou modularitu řídicího modulu.

Umístění komponent na desku plošných spojů přispívá k vyššímu pohodlí při užívání řídicího modulu. Při použití DPS je možné zmenšit celkové rozměry řídicího modulu a tím vytvořit malé kompaktní zařízení. Takové zařízení je možné uzavřít např. do krabičky. Používání takového řídicího modulu je pro uživatele pohodlné a jednoduché.

Technickým řešením je tedy řídicí modul výhodně využitelný pro chytrou domácnost. Řídicí modul zahrnuje hlavní řídicí jednotku spojenou s alespoň jedním senzorem a s množinou elektronických komponent. Množina elektronických komponent zahrnuje alespoň jeden výkonový elektricky ovládaný spínač. Výhodně může řídicí modul zahrnovat např. dva senzory, přičemž tyto senzory mohou snímat jednu veličinu, nebo mohou senzory být kombinované a snímat více veličin současně. Výhodně může řídicí modul zahrnovat např. dva výkonové elektricky ovládané spínače.

- 7 CZ 38953 U1

Spínačem může být např. elektromagnetický spínač - relé. Hlavní řídicí jednotka je nakonfigurovaná k ovládání spínače na základě dat přijatých ze senzoru nebo senzorů. Hlavní řídicí jednotka může být např. mikrokontroler typu ESP32, ESP32-P4, ESP32-S3, STM32, Raspberry Pi Compute Module apod.

Řídicí modul může být výhodně např. součástí chytré domácnosti. Řídicí modul může snímat např. teplotu a vlhkost v místnosti. Hodnoty ze senzorů jsou odesílány do hlavní řídicí jednotky, kde jsou vyhodnoceny vzhledem k přednastavené hodnotě. Senzory mohou dále snímat např. hladinu oxidu uhličitého, těkavých organických látek (Volatile Organic Compounds), vlhkosti půdy, pohybová čidla, proudové a napěťové měřiče apod. Řídicí jednotka na základě vyhodnocení odešle signál ke spínači. Ke spínači může být výhodně připojené další zařízení, např. externí ventilátor, klimatizace, vysoušeč vzduchu apod. Příslušné zařízení má uživatelem přednastavené parametry a s tímto nastavením čeká na pokyn ze spínače. Napojením na řídicí modul jsou tato zařízení automaticky spouštěna bez nutnosti zásahu uživatele. Spínačem na řídicím modulu může být např. relé, MOSFET spínače, polovodičové relé (solid state relay), dále může řídicí modul ovládat např. stykače, servomotory, krokové motory apod.

Řídicí modul dále zahrnuje alespoň jedno volné rozhraní pro připojení dalších externích zařízení. Volná rozhraní se mohou nacházet např. na desce plošných spojů, která může nést elektronické komponenty řídicího modulu. Volná rozhraní mohou být např. volné piny, neosazené konektory, ethernetový port apod. K řídicímu modulu je tak možné připojit např. počítač pro nahrání aktualizovaného programu do hlavní řídicí jednotky, tiskárnu, nebo připojit např. přídavné ventilátory pro regulaci teploty v prostoru okolo řídicího modulu, měřáky pro sledování napětí v okolních větvích obvodu apod. Řídicí modul může být s externími zařízeními propojen dále např. pomocí modulu GSM/4G/5G, LTE-M/NB-IoT, LoRa, ZigBee, Bluetooth LE apod. Volná rozhraní výhodně zvyšují modularitu celého řídicího modulu a zvyšují uživatelskou přívětivost. Součástí může být i programovatelné rozhraní. Uživatel si tak může řídicí modul upravit dle svých potřeb a požadavků a připojit téměř libovolná externí zařízení.

Řídicí modul může výhodně zahrnovat již zabudovaný ventilátor ovládaný hlavní řídicí jednotkou nebo může řídicí modul zahrnovat druhou řídicí jednotku pro ovládání ventilátoru. Tento ventilátor může být nastaven tak, že chladí hlavní řídicí jednotku a zabraňuje tak jejímu přehřívaní. Řídicí modul může dále výhodně zahrnovat např. tlačítka pro ovládání spínačů pro manuální nastavení. Spínače tak mohou být např. neustále zapnuté a nemusí být závislé na datech posílaných z hlavní řídicí jednotky. Výhodně může řídicí modul zahrnovat např. LED osvětlení pro signalizaci stavu jednotlivých elektronických komponent. Dále je tak podpořena možnost personálního nastavení řídicího modulu podle potřeb uživatele a díky LED světlům vylepšeno komfortní užívání.

Řídicí modul může být napájen např. ze sítě, z baterií (Li-Ion, LiFePO4) apod.

Použití řídicího modulu není omezeno pouze na instalaci v chytré domácnosti. Řídicí modul je možné použít např. jako prvek vzdáleného monitorování zařízení - řídicí modul umožňuje kontinuální sběr dat, jejich ukládání do vzdáleného úložiště, např. na cloudové úložiště. Řídicí modul lze využít např. při průmyslové automatizaci, automatizaci budov, monitoringu IT struktury, zemědělství (řízení zavlažování, klimatu ve sklenících), v bezpečnostních systémech, nabíjecích stojanech, interaktivních kioscích pro zákazníky, dále např. u pásových nebo kolových vozítek s automatickým řízením nebo dálkovým ovládáním, robotických systémů pro interakci se zvířaty (např. tréninkové pomůcky nebo podavače krmiva) apod.

Objasnění výkresů

Podstata technického řešení je dále objasněna na příkladech jeho uskutečnění, které jsou popsány s využitím připojených výkresů, kde na:

- 8 CZ 38953 U1 obr. 1 je schematicky znázorněn řídicí modul s elektronickými komponentami, obr. 2 je schematicky znázorněna hlavní řídicí jednotka.

Příklady uskutečnění technického řešení

Technické řešení - řídicí modul 1 pro chytrou domácnost - bude dále objasněno na příkladu uskutečnění s odkazem na příslušné výkresy.

První příkladné provedení technického řešení - řídicího modulu 1 pro chytrou domácnost - je schematicky zobrazeno na obr. 1 - 2. V prvním příkladném provedení řídicí modul 1 zahrnuje hlavní řídicí jednotku 2, množinu elektrických komponent spojených s hlavní řídicí jednotkou 2 a dva senzory 3 pro měření okolního prostředí okolo řídicího modulu 1. Jeden senzor 3 je určen pro měření teploty, vlhkosti a tlaku, druhý senzor 3 je určen pro měření vzdálenosti. Oba senzory 3 jsou komunikačně spojené s hlavní řídicí jednotkou 2. Elektrické komponenty spojené s hlavní řídicí jednotkou 2 zahrnují dva výkonové elektricky ovládané spínače 4, USB-C port 10, druhou řídicí jednotku 6 spojenou s ventilátorem 7, analogový měřič 8, manuální ovládací prvky 9 pro ovládání relé, světelné prvky 13 pro signalizaci sepnutého relé, rádiový modul a anténu 14 pro vysílání signálu Wi-Fi a Bluetooth, programovatelné komunikační rozhraní 15 a volná rozhraní 5. Hlavní řídicí jednotka 2 společně se senzory 3 a elektronickými komponentami je uložena na desce 16 plošných spojů (DPS). Řídicí modul 1 je schematicky zobrazen na obr. 1.

Hlavní řídicí jednotkou 2 je v prvním příkladném provedení modul typu ESP32-ETH02-8M (zkráceně ESP32). Tento mikrokontroler zahrnuje dvoujádrový výpočetní systém pro výpočetní procesy řídicího modulu 1. Mikrokontroler je zasunutý v patici 17 uprostřed desky plošných spojů 16. Mikrokontroler zahrnuje vnitřní paměť pro výpočty a paměť pro uložení a aktualizaci firmwaru. Flash paměť má v prvním příkladném provedení velikost 8 MB.

Řídicí modul 1 v prvním příkladném provedení zahrnuje AD převodník 18 pro převod analogového signálu ze senzorů 3 na digitální signál pro hlavní řídicí jednotku 2. Vstup analogového signálu do řídicího modulu 1 (tedy vstupy ze senzorů 3) jsou v prvním příkladném provedení dále opatřeny děličem napětí (není zobrazen). Kombinací AD převodníku 18 a děliče napětí je do hlavní řídicí jednotky 2 dodán adekvátně intenzivní signál ve zpracovatelné podobě. AD převodník 18 je na řídicím modulu 1 v prostoru patice 17. Po zasunutí mikrokontroleru ESP32 tak AD převodník 18 není vidět. Pro zajištění přehlednosti je na obr. 1 schematicky zobrazen řídicí modul 1 bez hlavní řídicí jednotky 2. Hlavní řídicí jednotka 2 je zobrazena zvlášť.

Řídicí modul 1 v prvním příkladném provedení zahrnuje dále analogový měřič 8 pro měření vstupního napětí. Analogový měřič 8 je určen k měření napětí ze solárních panelů, pro ochranu hlavní řídicí jednotky 2 a detekci napěťových změn ve síti spínaných zdrojích. Hlavní řídicí jednotka 2 - modul ESP32 - je schematicky znázorněna na obr. 2.

Mikrokontroler ESP32 je vybaven integrovaným rádiovým modulem a anténou 14 pro vysílání a přijímání Wi-Fi a Bluetooth signálu a prvním ethernetovým portem 11. První ethernetový port 11 je uzpůsoben pro připojení síťového kabelu s konektorem RJ45. Pomocí prvního ethernetového portu 11 je řídicí modul 1 v prvním příkladném provedení propojen s routerem.

Vysílání Wi-Fi signálu je určeno pro bezdrátové připojení externího zařízení a správu řídicího modulu 1. Mikrokontroler ESP32 vysílá Wi-Fi signál v režimu přístupového bodu pro bezdrátový přístup do administrace celého zařízení, nastavování parametrů, aktualizaci firmwaru apod. Rádiový modul a anténa 14 vysílá Wi-Fi síť, ke které se uživatel připojí pomocí chytrého telefonu. Po připojení na tuto Wi-Fi síť uživatel zadá do vyhledávače a vstoupí do webového rozhraní hlavní řídicí jednotky 2. Zde je možné sledovat a konfigurovat nastavení řídicího modulu 1. Uživatel také může přes webové rozhraní vstoupit do cloudového úložiště po přihlášení zadanými údaji. V cloudovém rozhraní je možné sledovat a ovládat řídicí modul 1, sledovat data ze senzorů 3

- 9 CZ 38953 U1 a v reálném čase upravovat nastavení řídicího modulu 1.

Mikrokontroler ESP32-ETH02-8M zahrnuje volné piny k propojení s elektronickými komponentami řídicího modulu 1. Konkrétní elektronické komponenty budou popsány níže v textu.

Řídicí modul 1 dále zahrnuje v prvním příkladném provedení sběrnici I²C. Přes tuto dvouvodičovou sběrnici je hlavní řídicí jednotka 2 - mikrokontroler - propojena se senzory 3. Řídicí modul 1 dále zahrnuje výše zmíněný AD převodník 18 a druhou řídicí jednotku 6. S druhou řídicí jednotkou 6 je hlavní řídicí jednotka 2 spojena také přes I²C sběrnici.

Řídicí modul 1 v prvním příkladném provedení dále zahrnuje dva senzory 3. Senzor 3 typu BME280 je určen k měření teploty, tlaku a vlhkosti, senzor 3 typu VL53L1CX je určen k měření vzdálenosti. Senzor BME280 měří teplotu v rozmezí -40 °C až +85 °C, vlhkost v rozmezí 0 až 100 % relativní vlhkosti (RH), tlak v rozmezí 300 až 1100 hPa. Senzor VL53L1CX je určen k měření vzdálenosti s dosahem až 4 m. Senzor VL53L1CX umožňuje dva hlavní režimy měření - měření vzdálenosti do 1,3 m s vyšší přesností.

Na základě dat přijatých ze senzorů 3 hlavní řídicí jednotka posílá 2 informace druhé řídicí jednotce 6 k úpravě otáček ventilátoru 7. Senzory 3 jsou umístěny na okraji DPS 16, aby měřené hodnoty nebyly ovlivněny teplotou hlavní řídicí jednotky 2.

Řídicí modul 1 zahrnuje dva výkonové elektricky ovládané spínače 4. V prvním příkladném provedení jsou oba spínače 4 relé.

Každé relé je určeno k napojení dalšího externího zařízení prostřednictvím dvou výkonových svorek, na které lze toto zařízení připojit. Sepnutí relé tak uzavře obvod s externím zařízením a jeho zdrojem napětí. V tomto případě je zdrojem napětí síť se standardním 230V napětím a externím zařízením je pro jedno relé zvukové výstražné zařízení (není zobrazeno) a pro druhé relé klimatizační jednotka (není zobrazena). Data ze senzoru 3 pro měření vzdálenosti jsou odesílána do hlavní řídicí jednotky 2, zde jsou vyhodnocována a na základě vyhodnocení hlavní řídicí jednotka 2 spouští výstražné zařízení. Data ze senzoru 3 pro měření teploty, vlhkosti a tlaku jsou odesílána do hlavní řídicí jednotky 2, zde jsou vyhodnocována a na základě vyhodnocení hlavní řídicí jednotka 2 spouští spínač 4 a ten spouští klimatizační jednotku. Řídicí modul zahrnuje světelné prvky 8 pro obě relé - každé relé má stavovou diodu pro signalizaci svého stavu. Vedle každého relé se na desce plošných spojů 16 nachází manuální ovládací prvky 9 - tři piny - AUTO, středový, ON. Tyto piny umožňují manuální i automatický režim sepnutí relé. Je-li středový pin propojen s pinem ON, relé je trvale nastaveno do zapnutého stavu. Je-li středový pin propojen s pinem AUTO, chod relé závisí na hlavní řídicí jednotce 2 - mikrokontroleru ESP32. Obě relé se nachází na okraji desky plošných spojů 2.

Řídicí model 1 zahrnuje druhý ethernetový port 12 pro připojení dalších externích zařízení. V prvním příkladném provedení je ke druhému ethernetovému port 12 připojen další modul s relé pro spínání dalších zařízení v domácnosti. Druhý ethernetový port 12 je umístěn na okraji desky plošných spojů 17, na protilehlé straně k relé. Druhý ethernetový port 12 zahrnuje v prvním příkladném provedení další programovatelná komunikační rozhraní 15.

Řídicí modul 1 v prvním příkladném provedení zahrnuje USB-C port 10 určený k přívodu napětí do řídicího modulu 1. USB-C port 10 tedy slouží jako napájecí port pro přivedení napětí 5 V do řídicího modulu 1, o proudu 2 A. Řídicí modul 1 je v prvním příkladném provedení napájen solárními panely.

Řídicí modul 1 v prvním příkladném provedení zahrnuje druhou řídicí jednotku 6, ke které je připojen ventilátor 7. Druhá řídicí jednotka 6 je umístěna vedle hlavní řídicí jednotky 2 - mikrokontroleru. Druhá řídicí jednotka 6 přijímá signály od hlavní řídicí jednotky 2

- 10 CZ 38953 U1 a spouští, vypíná nebo upravuje otáčky ventilátoru 7. Ventilátor 7 je namířen na mikrokontroler ESP32, čímž je zajištěno chlazení tohoto mikrokontroleru. V prvním příkladném provedení zahrnuje řídicí modul 1 volná rozhraní 5 - dva volné konektory pro připojení dalších dvou ventilátorů 7 a jeden neosazený pin pro připojení čtvrtého ventilátoru 7.

V prvním příkladném provedení zahrnuje řídicí modul 1 programovatelné komunikační rozhraní 15 - volný programovatelný univerzální vstupně-výstupní pin (GPIO - General Purpose Input Output). GPIO pin se nachází přímo na okraji desky plošných spojů 16, která tvoří stavební základ řídicího modulu 1. GPIO pin je určen k personalizaci celého řídicího modulu 1 podle potřeb uživatele. Signál přijatý z GPIO pinu vede do hlavní řídicí jednotky 2, kde je vyhodnocován a podle toho je následně řízeno chování řídicího modulu 1.

V prvním příkladném provedení je GPIO pin určen k ovládání adresovatelného LED pásku WS2812B (není zobrazen). Pásek zahrnuje jednovodičovou sběrnici a čip pro každou diodu v pásku. Tento adresovatelný RGBW (red, green, blue, white) pásek umožňuje zobrazení různých barev nebo vzorů a zároveň šetří místo na desce plošných spojů 16.

Další GPIO pin se také nachází v druhém ethernetovém portu 12.

Řídicí modul 1 v prvním příkladném provedení zahrnuje další manuální ovládací prvky 9 - tlačítko 1 a programovatelné tlačítko.

Tlačítko 1 se nachází na okraji desky plošných spojů 16. V prvním příkladném provedení je nakonfigurováno pro restartování řídicího modulu 1 a obnovení továrního nastavení. Je zahloubeno pod úrovní hlavní řídicí jednotky 2 jako prevence proti nechtěnému stisknutí.

Programovatelné tlačítko se nachází na okraji DPS 16. V prvním příkladném provedení je nakonfigurováno pro spínání relé při manuálním režimu.

V prvním příkladném provedení zahrnuje řídicí modul 1 další volná rozhraní 5 - volný pin pro připojení senzoru otevření víka (je-li řídicí modul 1 uložen v krabičce) na kraji DPS 16, volný neosazený pin pro připojení libovolného zařízení, volný pin pro připojení externího analogového měřiče napětí až do 28 V (na okraji DPS 16 pod senzory 3) a volný pin k napojení druhého tlačítka. Druhé tlačítko je určeno k manuálnímu spínání relé.

Pin pro napojení druhého tlačítka se nachází vedle hlavní řídicí jednotky 2. Druhé tlačítko je možné vyvést mimo řídicí modul 1, např. do vzdálenosti 1 m od řídicího modulu 1. Druhé tlačítko se tedy fyzicky nenachází na řídicím modulu 1, ale je s řídicím modulem 1 propojené. V prvním příkladném provedení zahrnuje deska plošných spojů 16 i světelný prvek 13 pro druhé tlačítko - stavovou diodu.

Volné piny pro osazení dalšími ventilátory a druhý ethernetový port 12 byly popsány výše.

Řídicí modul 1 je v prvním příkladném provedení uložen v uzavíratelné krabičce s magneticky uchyceným perforovaným víkem. Víko s otvory zajišťuje proudění vzduchu, který je rozháněn ventilátorem 7.

Alternativní provedení

V alternativním provedení je hlavní řídicí jednotkou 2 v řídicím modulu 1 mikrokontroler ESP32-ETH02-16M. Flash paměť hlavní řídicí jednotky 2 je v tomto případě 16 MB. V jiném provedení je hlavní řídicí jednotkou 2 mikrokontroler ESP32-ETH02-4M. Flash paměť hlavní řídicí jednotky 2 je v tomto případě 4 MB. Ostatní elektronické komponenty jsou totožné.

Claims (10)

1. Řídicí modul (1) pro chytrou domácnost zahrnující hlavní řídicí jednotku (2), množinu elektronických komponent spojených s hlavní řídicí jednotkou (2) a alespoň jeden senzor (3) komunikačně spojený s hlavní řídicí jednotkou (2), vyznačující se tím, že množina elektronických komponent zahrnuje alespoň jeden výkonový elektricky ovládaný spínač (4) obsahující dvě výkonové svorky pro připojení externího zařízení, přičemž hlavní řídicí jednotka (2) je nakonfigurovaná pro ovládání spínače (4) podle dat ze senzoru (3), přičemž množina elektronických komponent dále zahrnuje alespoň jedno volné rozhraní (5) pro připojení dalších zařízení.

2. Řídicí modul (1) podle nároku 1, vyznačující se tím, že alespoň jedno volné rozhraní (5) je ethernetový port (12).

3. Řídicí modul (1) podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že senzor (3) je senzor pro měření teploty a/nebo senzor tlaku a/nebo senzor pro měření vlhkosti a/nebo senzor pro měření vzdálenosti.

4. Řídicí modul (1) podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že zahrnuje ventilátor (7) a druhou řídicí jednotku (6) pro ovládaní ventilátoru (7), přičemž druhá řídicí jednotka (6) je komunikačně propojena s hlavní řídicí jednotkou (2).

5. Řídicí modul (1) podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že zahrnuje alespoň jeden analogový měřič (8) pro měření vstupního napětí datově propojený s hlavní řídicí jednotkou (2).

6. Řídicí modul (1) podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že zahrnuje manuální ovládací prvky (9) pro ovládání alespoň jedné komponenty z množiny elektronických komponent, přičemž manuální ovládací prvky jsou komunikačně spojené s hlavní řídicí jednotkou (2).

7. Řídicí modul (1) podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že zahrnuje světelné prvky (13) pro signalizaci stavu alespoň jedné komponenty z množiny elektronických komponent, přičemž světelné prvky jsou spojené s hlavní řídicí jednotku (2).

8. Řídicí modul (1) podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že zahrnuje rádiový modul a anténu (14) spojené s hlavní řídicí jednotkou pro vysílání Wi-Fi signálu.

9. Řídicí modul (1) podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že zahrnuje programovatelné komunikační rozhraní spojené s hlavní řídicí jednotkou (15).

10. Řídicí modul (1) podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že zahrnuje desku plošných spojů (16), která nese alespoň jednu komponentu z množiny elektronických komponent.