Technologie chytrých domů a měst

Úvod do SmartHome
Úvod do předmětu Technologie chytrých domů a měst
Digitální technologie nás provází každým dnem, téměř na každém kroku. Mobilní připojení k internetu je stejně jako bezhotovostní platby běžnou záležitostí a podstatná část veškeré mezilidské komunikace probíhá na sociálních sítích. Podobně rychlou změnu životního stylu lidí, jakou zažíváme v posledních století, si v historii lidského druhu vynutilo pouze několik málo příčin. Vývoj technologií však neustále pokračuje a je na nás, jak s nimi naložíme.  
Pro správné pochopení souvislostí s danou problematikou je nutné znát alespoň základní historická fakta, která dají získaným odborným vědomostem další, cenný rozměr.
První průmyslová revoluce
Počátek průmyslu jak ho známe, přinesla první průmyslová revoluce. Ta započala koncem 18. století v Anglii a probíhala dále ve století 19. Masově se v té době začaly využívat nové zdroje energie, především uhlí. Proto je také tradičním symbolem průmyslové revoluce, kterou dnes nazýváme
1. průmyslovou revolucí, parní stroj. Klíčovým pojmem tohoto období je industrializace. Dopad průmyslové revoluce na společnost byl obrovský, zásadně se změnily všechny obory hospodářství. Co do významu je tento převrat srovnatelný s neolitickou revolucí, která znamenala proměnu společnosti od lovců a sběračů k zemědělské. S tím souviselo zakládání sídel, kompletní změna životního stylu a vznik soukromého vlastnictví.
Druhá průmyslová revoluce
2. průmyslové revoluce je spojována s elektrifikací a se vznikem montážních linek. Toto období navazuje v podstatě bezprostředně na období 1. průmyslové revoluce, tzn., že se datuje na konec 19. století. Většinou se spojuje se dvěma daty: s rokem 1879, kdy T. A. Edison vynalezl žárovku, nebo s rokem 1870, kdy společnost Cincinnati instalovala ve svém závodě první montážní linku a začala s dělbou práce, později elektrifikovanou, která přinesla další prudký rozvoj masové výroby v čele s Henry Fordem a jeho Ford Motor Company.
Třetí průmyslová revoluce
Automatizace, elektronika a rozmach informačních technologií. Její datování je však ještě spornější než u druhé průmyslové revoluce. Stejně jako byl přechod od uhlí a páry k elektřině poměrně spojitý a logický, tak i přechod od mechanismů k automatům byl spíše výsledkem přirozené evoluce než skutečnou revolucí. Za její počátek se nejčastěji uvádí rok 1969, kdy byl vyroben první programovatelný logický automat čili PLC. Jedná se vlastně o malý průmyslový počítač, řídicí jednotku, pro automatizaci procesů v reálném čase.
Čtvrtá průmyslová revoluce
Tu prožíváme právě teď a trvat by měla dalších minimálně 10–30 let. Je charakterizována masovým rozšířením internetu a jeho průnikem do všech oblastí lidské činnosti. Internet je tady ale již poměrně dlouho. Dá se říct, že v podstatě od roku 1962, kdy vznikl projekt počítačového výzkumu agentury ARPA, která dostala v souvislosti se studenou válkou v USA zadání, aby vyvinula komunikační síť pro počítače s decentralizovaným řízením. Resp. od roku 1969, kdy úkol splnila a do provozu byla uvedena první experimentální síť ARPANET. Pojem „Internet“ vznikl v roce 1987 a k jeho komercionalizaci došlo v roce 1994. Od konce 90. let pak sledujeme extrémní nárůst uživatelů internetu, který v dnešní době již dosahuje řádu miliard. Tím to ale nekončí. K síti se připojují kromě lidí také stroje a věci obecně. Vznikají pojmy jako „Internet věcí“, či „Průmysl 4.0“. Reálné a virtuální světy se začínají prolínat a do hry vstupují tzv. kyberfyzické systémy.
Zdroj:
____________________________________________________________
CEJNAROVÁ, Andrea. Od 1. průmyslové revoluce ke 4. technickytydenik.cz [online]. Business Media CZ s.r.o. Poslední změna 4. 5. 2015 7:42 [cit. 18. 5. 2020]. Dostupné z: https://www.technickytydenik.cz/rubriky/ekonomika-byznys/od-1-prumyslove-revoluce-ke-4_31001.html
____________________________________________________________
Historie konceptu „SmartHouse“
První chytrý dům vznikl v roce 1950, postavil ho americký kutil Emil Mathias. Dům známý jako Push Button Manor uměl mimo jiné na stisknutí tlačítka spustit žaluzie a zavřít okna. V jeho kuchyni stál větrem poháněný mlýnek na kávu, elektrický systém kontroloval, zda jsou v noci zamčené všechny dveře a bylo v něm i kosmetické zrcátko, které se nasvítilo při každém použití šuplíku u toaletního stolku.
Snahy o automatizaci našich domovů pokračovaly i v 80. letech, kdy dorazily první programovatelné termostaty a rovněž domácí počítače, roku 1984 se pak oficiálně objevil i pojem „SmartHouse“. V roce 1999 představil svou vizi chytrého domu rovněž Microsoft. Právě jeho představa se již příliš nelišila od toho, co v oblasti chytrých domácností známe i dnes. Dům měl být ovládán přes kapesní počítač, disponovat například chytrými zámky, ovladači osvětlení a vytápění, kamerovým bezpečnostním systémem, a dokonce i skenerem čárových kódů pro vytvoření nákupního seznamu.
Zdroj:
POKORNÝ, Martin. HISTORICKÝ KONCEPT SMART DOMÁCNOSTI: DŮM Z ROKU 1950 UŽ UMĚL AUTOMATICKY SPUSTIT ŽALUZIE A ZAVŘÍT OKNA. techfocus.cz [online]. Digital Plus s.r.o., 2018. Poslední změna 1. 11. 2018 [cit. 18. 5. 2020]. Dostupné z: https://techfocus.cz/702-historicky-koncept-smart-domacnosti-dum-z-roku-1950-uz-umel-automaticky-spustit-zaluzie-a-zavrit-okna.html
Pojmy
Industrializace je proces, během něhož dochází k proměně předprůmyslové společnosti, založené převážně na zemědělské (agrární) a řemeslné výrobě, ve společnost industriální, založenou na strojní, průmyslové výrobě.
Sériová výroba je výroba určitého množství stejných produktů s použitím standardizovaných součástek a dílů. Významným způsobem se zapojují moderní technologie, automaty, roboti, montážní linky. Vyžaduje přesné řízení a plánování výroby včetně navazující logistiky, toto je dnes většinou zajišťováno pomocí digitálních technologií. Sériová výroba byla popularizována především Henry Fordem a jeho Ford Motor Company.
Programovatelný logický automat neboli PLC (Programmable Logic Controller) je relativně malý průmyslový počítač používaný pro automatizaci procesů v reálném čase – řízení strojů nebo výrobních linek v továrně. V moderním pojetí je výraz PLC nahrazován výrazem PAC (Programmable Automation Controller), i když označení PLC je celosvětově hojně rozšířené a udrží se i nadále.
Chytrý dům je takový dům, který zajišťuje optimální vnitřní prostředí pro komfort osob prostřednictvím stavební konstrukce, techniky prostředí, řídicích systémů, služeb a managementu. Je efektivní ekonomicky, energeticky i z hlediska působení na vnější prostředí a umožňuje víceúčelové použití a rekonfigurace. Inteligentní dům reaguje na potřeby obyvatel s cílem zvýšit jejich pohodlí, zpříjemnit jim zábavu, zaručit co nejvyšší bezpečí a snížit náklady na provoz.

Komunikace
Komunikace
Dobře fungující komunikace je základem prosperity a znakem vyspělé společnosti.
V této kapitole se dozvíte základní dělení síťového hardwaru, komunikačních standardů a rozšířených pojmů se zaměřením na SmartHome problematiku.
Kabeláž
# Obecné dělení kabelů:
# Síťové kabely
Použití různých typů síťových kabelů, jako například kroucené dvoulinky, optického kabelu, nebo koaxiálního kabelu záleží na síťové topologii, protokolu i délce.
Kroucená dvojlinka
Důvodem kroucení vodičů je zlepšení elektrických vlastností kabelu. Minimalizují se takzvané přeslechy mezi páry a snižuje se interakce mezi dvojlinkou a jejím okolím, tj. je omezeno vyzařování elektromagnetického záření do okolí i jeho příjem z okolí.
Prostudujte:
Rozlišujeme několik typů kroucené dvojlinky, UTP, FTP a další.
UTP kabel Unshielded Twisted Pair (Nestíněný zkroucený pár)
UTP kabely se rozdělují na tyto typy:
UTP  nestíněný pár, nestíněný kabel
S/UTP nestíněný pár, stíněný kabel
F/UTP nestíněný pár, kabel stíněný metalickou folií
STP kabel Shielded Twisted Pair (Zkroucený stíněný pár)
STP kabely se rozdělují na tyto podtypy:
STP stíněný pár, nestíněný kabel
S/STP stíněný pár, stíněný kabel
F/STP stíněný pár, kabel stíněný metalickou folií
FTP kabel Folied Twisted Pair (Zkroucený foliovaný pár)
FTP kabely s rozdělují na tyto podtypy:
FTP pár nestíněný metalickou folií, stíněný kabel metalickou folií
S/FTP pár stíněný metalickou folií, stíněný kabel
F/FTP pár stíněný metalickou folií, kabel stíněný metalickou folií = nejvyšší kvalita provedení TP kabelu
POZOR: Písmenko před lomítkem určuje typ stínění celého kabelu. Písmenko před TP určuje typ stínění krouceného páru.
Použitý zdroj:
____________________________________________________________
Rozdíly mezi kabely dle jejich označení. kabelazstrukturovana.cz [online]. Computer4u.cz net&print s.r.o., 2018. [cit. 18. 5. 2020]. Dostupné z: https://www.kabelazstrukturovana.cz/rozdil-utp-ftp-stp-sstp
____________________________________________________________
Dělení dle kategorie
Slovo kategorie je zde na místě, protože každý UTP kabel má označení právě „Category x “, nebo ve zkratce „Cat x“. Místo x vždy naleznete číslo, které značí právě danou rychlostní kategorii. Samotné číslo Vám však nic neřekne, pokud nevíte, co znamená.
Kategorie - Maximální přenosová rychlost:
Použité zdroje:
____________________________________________________________
Rozbor síťových kabelů, proč je znát?. wiainternet.cz [online]. PCAGE. Poslední změna 12.4. 2017 [cit. 18. 5. 2020]. Dostupné z: http://wiainternet.cz/rozbor-sitovych-kabelu-proc-je-znat/
Jak rozpoznáme UTP, FTP, S/STP kabel?. bazarcom.cz [online]. PCAGE.  [cit. 20. 8. 2020]. Dostupné z: https://www.bazarcom.cz/blog/jak-rozpozname-utp--ftp--s-stp-kabel/
____________________________________________________________
Výhody kroucené dvoulinky - snadná instalace, nízká cena, dobrá dostupnost, dobré přenosové vlastnosti v poměru s cenou, snadná manipulace.
Nevýhody kroucené dvoulinky - UTP je citlivější na šum, STP a S/STP je silný a obtížně se s ním pracuje, UTP signály nemohou být přenášeny na větší vzdálenost bez regenerace.
Maximální doporučená délka UTP kabelu je 100 metrů. Ztrátu signálu lze opět vyřešit nástavcem (extender, repeater), převodníkem nebo dražším kabelem s optickými vlákny.
Optický kabel
Optická vlákna jsou široce využívána v komunikacích, kde umožňují přenos na delší vzdálenosti a při vyšších přenosových rychlostech dat než jiné formy komunikace. Vlákna se používají místo kovových vodičů, protože signály jsou přenášeny s menší ztrátou a zároveň jsou vlákna imunní vůči elektromagnetickému rušení. Optická vlákna mohou být skleněná, ale také plastová.
Optické vlákno se skládá ze tří částí:
Mnohavidové optické vlákno
Vícevidové optické vlákno (anglicky multimode) je druh optického vlákna, který je nejčastěji používán pro komunikaci na krátké vzdálenosti, jako například uvnitř budovy nebo areálu. Rychlost přenosu u vícevidových linek se pohybuje okolo 10 Mbit/s až 10 Gbit/s na vzdálenosti do 600 metrů, což je dnes více než dostačující pro většinu prostor.
Jednovidové optické vlákno
Jednovidové optické vlákno (anglicky single mode) je druh optického vlákna, který je používán pro přenos dat na větší vzdálenosti (mezi městy, státy, kontinenty). Obecně našla optická vlákna uplatnění v telekomunikacích a pro vysokorychlostní přenosy v Internetu. Na kratší vzdálenosti se používají levnější vícevidová nebo gradientní optická vlákna.
Útlum optických vláken
Útlum je zjednodušeně řečeno rozdíl síly signálu na jednom konci kabelu oproti druhému konci. Čím nižší bude útlum, tím kvalitnější a přesnější bude přenos signálu. Hodnota útlumu u křemenných vláken se řádově pohybuje v desetinách decibelu na kilometr. Plastová vlákna mají útlum přibližně 50 - 100 dB/km.
Koaxiální kabel
Koaxiální kabel (zkráceně koax) je elektrický kabel s jedním válcovým vnějším vodičem a jedním drátovým nebo trubkovým vodičem vnitřním. Vnější vodič nazýváme často stíněním a vnitřní vodič jádrem. Vnější a vnitřní vodič jsou odděleny nevodivou vrstvou (dielektrikum). Nejčastější funkcí koaxiálního kabelu je přenos elektromagnetického vlnění o vysokém kmitočtu (maximálně do 10 GHz), které se šíří koaxiálním kabelem podobně jako stejnosměrný proud.
Koaxiální kabel
Bezdrátové sítě
V rámci chytrých domů je nutné využít bezdrátové prvky tam, kde nelze z různých důvodů zavést datový kabel (Například pokud nelze, nebo je příliš nákladné zazdít kabel do již stojící zdi). Takové prvky lze napájet buďto z již zavedených napájecích kabelů (vypínač na zdi vyměnit za bezdrátový ovládací panel), nebo pomocí baterie. Pokud zvolíme napájení pomocí baterie, musíme počítat s budoucí výměnou, kterou nelze předem přesně určit. Mnoho takových zařízení v jednom objektu pak může působit problémy s údržbou i ekologií.
Komunikace s bezdrátovými prvky je v porovnání s kabelovým řešením méně spolehlivá. Takovou komunikace lze rovněž lépe odposlouchávat i rušit. Rušení může být náhodné, nebo záměrné s cílem komunikaci ochromit.
Výrobci elektroniky pro chytré domy často používají pro bezdrátové prvky vlastní bezdrátové datové sítě na vyhrazených pásmech. Například Teco Foxtrot s bezdrátovou síťí RFox, nebo HDL s HDL Buspro Wireless. Tyto bezdrátové sítě si popíšeme později v kapitolách zmíněných technologií.
Rozšířené standardy
Wi- Fi
(Wireless-Fidelity - bezdrátová věrnost)
Původním cílem Wi-Fi sítí bylo zajišťovat vzájemné bezdrátové propojení přenosných zařízení a dále jejich připojování na lokální (např. firemní) sítě LAN. S postupem času začala být využívána i k bezdrátovému připojení do sítě Internet v rámci rozsáhlejších lokalit a tzv. hotspotů. Wi-Fi zařízení jsou dnes prakticky ve všech přenosných počítačích a i v některých mobilních telefonech. Úspěch Wi-Fi přineslo využívání bezlicenčního pásma, což má negativní důsledky ve formě silného zarušení příslušného frekvenčního spektra a dále častých bezpečnostních incidentů. Následníkem Wi-Fi by měla být bezdrátová technologie WiMAX, která se zaměřuje na zlepšení přenosu signálu na větší vzdálenosti.
Použitý zdroj:
____________________________________________________________
ČÍŽEK, Jakub. Meteorologové varují: Bezdrátový internet nám ruší radary [online]. https://www.zive.cz/clanky/meteorologove-varuji-bezdratovy-internet-nam-rusi-radary/sc-3-a-176256/default.aspx, 25. 11. 2014 [cit. 18. 5. 2020].
____________________________________________________________
Použitý zdroj:
____________________________________________________________
Co je to vlastně WiFi? Jaké jsou možnosti bezdrátových sítí. Újezd.net [online]. ABAK, spol. s r.o., 2018. Poslední změna 12.03.2018 [cit. 18. 5. 2020]. Dostupné z: https://www.ujezd.net/co-je-vlastne-wifi-jake-jsou-moznosti-bezdratovych-siti-0
____________________________________________________________
Zabezpečení 
Každý router v závislosti na značce obsahuje určitá společná hesla pro přístup k administrátorskému rozhraní: když se někdo cizí na vaši síť připojí, okamžitě ví IP adresu vašeho WiFi zařízení a na základě jeho názvu použije obecné heslo a může vám pak změnit cokoliv v nastavení WiFi zařízení (třeba odepřít přístup na internet).
SSID
Zkratka SSID je označením pro název sítě. Můžete si ji pojmenovat jako "Byt”, "Domacnost", "WiFi doma" nebo jakkoliv jinak. 
Šifrování sítě
Nejspolehlivějším zabezpečením WiFi sítě před nezvanými hosty je šifrování. Když budete svou síť šifrovat, je mizivá pravděpodobnost, že by se vám někdo mohl přehrabovat ve vašich dokumentech dostupných ve vnitřní síti.
Šifrováni WEP, které je sice podporováno i těmi nejstaršími WiFi kartami a zařízeními, je ovšem nespolehlivé. V jeho šifrovacím mechanismu je totiž závažná díra, jež útočníkovi, který se k vám bude chtít dostat, umožní zabezpečení prolomit během chvíle.
V nastavení routeru proto raději zvolte šifrování WPA a ještě lépe WPA2. Na routeru nastavíte heslo, síť se zašifruje, a když se k síti bude chtít přihlásit, budete vyzváni k zadání hesla, případně přihlašovacího jména.
Pamatujte, že heslo by mělo být co možná nejdelší a složené z písmen (alespoň jedno velké), číslic a speciálního znaku. Není to sice nezbytné, ale čím silnější heslo použijete, tím je pravděpodobnost prolomení zabezpečení nižší.
Použitý zdroj:
____________________________________________________________
Jak zabezpečit WiFi síť. dsl.cz [online]. [cit. 18. 5. 2020]. Dostupné z: https://www.dsl.cz/jak-na-to/jak-zabezpecit-wifi
____________________________________________________________
Wi-Fi access point
Access point je prvek, který umožňuje vysílat nebo přijímat data. AP jsou stěžejními prvky pro sítě WLAN. Hlavní AP vysílají pomocí všesměrových nebo směrových antén signál do širokého okolí a tento signál je přijímán AP jednotlivých uživatelů.
Bluetooth
Bluetooth je standard pro bezdrátovou komunikaci propojující dvě a více elektronických zařízení, jako je tablet, mobilní telefon, sluchátka a další. Bránou signálu Bluetooth do PC pak mohou být Bluetooth USB adaptéry. Používá se k přenosu audia, videa i dalších souborů a jejich signál využívají i bezpečnostní lokátory. Bluetooth v roce 1994 vynalezla švédská společnost Ericsson při hledání alternativy pro kabelová spojení mobilních zařízení. Název Bluetooth je odvozen z anglického jména dánského krále Haralda Modrozuba (bluetooth znamená v angličtině „modrozub“) vládnoucího v 10. století, který spojil Dánsko a část Norska. Také se nechal pokřtít, čímž v Dánsku zavedl křesťanství. Přídomek Bluetooth získal kvůli bolavému zubu, který měl podle legendy tmavomodrou barvu. Právě této analogie bylo využito pro název technologie Bluetooth, která podobně jako kdysi král Harald slouží k usnadnění vzájemné komunikace.
Použitý zdroj:
____________________________________________________________
KŮŽEL Filip, Jak vzniklo jméno Bluetooth? Váže se k tisíc let staré legendě. www.mobilmania.cz [online]. CZECH NEWS CENTER a.s., 2017. Poslední změna 24. 5. 2017 [cit. 18. 5. 2020]. Dostupné z: https://www.mobilmania.cz/bleskovky/jak-vzniklo-jmeno-bluetooth-vaze-se-k-tisic-let-stare-legende/sc-4-a-1337340/default.aspx
____________________________________________________________
Bluetooth se v mnoha aspektech podobá bezdrátové technologii Wi-Fi. K přenosu využívá rádiové vlny a pracuje ve stejném frekvenčním pásmu 2,4 GHz. V případě překážek mezi dvěma komunikujícími zařízeními, i zde rapidně klesá dosah signálu. Ten se pohybuje v rozmezí 10 až 100 metrů, rychlost přenosu je pak do 24 Mb/s, v závislosti na použité verzi. Na rozdíl od Wi-Fi však pracuje na aplikační vrstvě síťového modelu ISO/OSI.
Verze Bluetooth
První verze Bluetooth 1.0
Poslední verze Bluetooth 5.2
Bluetooth profily
Aby mohl Bluetooth fungovat v takové šíři činností, v jakých se s úspěchem využívá, nesmíme opominout ani tzv. Bluetooth profily. Profil je jiný pro každou činnost. V podstatě se jedná o souhrn instrukcí, na jejíchž základě dvojice propojených zařízení komunikuje. Profilů existuje velké množství - v této chvíli je jich 36 a rozhodně to neznamená, že by to byl konečný výčet.
Použitý zdroj:
____________________________________________________________
Bluetooth (INFORMACE): verze, dosah, frekvence a protokoly. alza.cz [online]. Alza.cz a.s. Poslední změna 10. 3. 2019 [cit. 18. 5. 2020]. Dostupné z: https://www.alza.cz/slovnik/bluetooth-art12370.htm#bluetooth
____________________________________________________________
Síťový hardware a prvky strukturované kabeláže
Rack skříň / Rozvaděč pro IT techniku
Rack, též rozvaděč je standardizovaná kovová skříň se systémem umožňující přehlednou montáž a propojování různých elektrických a elektronických zařízení spolu s vyústěním kabelových rozvodů do sloupců nad sebe v ocelovém rámu, skříni, neboli v rozvaděči pro IT techniku. Rám nejrozšířenějšího rozvaděče 19" (19 palců). 
Do rozvaděče lze umisťovat například různé prvky telefonních a počítačových sítí (routery, switche), počítačové servery, ale i součásti zvukové aparatury (zesilovače a zvukové efekty apod.) a další přístroje.
Nástěnný rack
Statický rack
# Switch
Switch je síťový prvek, který má za úkol propojovat koncová zařízení nebo části sítě. Právě switch je zařízení, o kterém můžeme prohlásit, že vytváří sítě, protože stojí v jejich středu. Koordinuje síťový provoz tak, že přijaté datové rámce odesílá výhradně k jejich adresátovi, čímž vytěžuje připojená zařízení individuálně.
Typ switche
Domácí switch
Domácí switche obvykle spojují příznivou cenovku a snadné použití bez složitého nastavování, jedná se proto o optimální řešení pro domácnosti a malé podniky. Switch stačí vybalit a zapojit, o vše se postará sám a počítače spolehlivě propojí.
Domácí switch
Switch rozvaděčový
Firemní switche představují mnohem robustnější a výkonnější řešení. Kromě toho, že obvykle obsahují větší zásobu portů, vykazují také lepší parametry. Jedná se zpravidla o konfigurovatelné switche, takže jejich zprovoznění není tak jednoduché, lze je však plně přizpůsobit a optimalizovat tím funkčnost celé sítě. Pro dlouhotrvající řešení, které je stavěné na nepřetržitý a hustý provoz, sáhněte právě po firemních switchích.
Switch do racku
Použitý zdroj:
____________________________________________________________
Switche. Alza.cz [online]. Alza.cz a.s. [cit. 18. 5. 2020]. Dostupné z: https://m.alza.cz/switche/18854017.htm
____________________________________________________________
# Router 
Router je v počítačových sítích aktivní síťové zařízení, které procesem zvaným routování přeposílá datagramy směrem k jejich cíli. Netechnicky řečeno, router spojuje dvě sítě a přenáší mezi nimi data. Rozdílné funkce routerů a switchů si lze představit jako switche coby silnice spojující všechna města ve státě a routery coby hraniční přechody spojující různé země. Opět, podobně jako u switchů rozlišujeme dva typy routerů. rozvaděčový a domácí. Tedy ty opravdu výkonné routery umístěné v rozvaděčích a Wi-Fi routery.
Router do racku
Wi-Fi router
# Patchpanel
Patch panel nebo také propojovací pole slouží k ukončení kabelů, které přicházejí od datových zásuvek. Patch panel může být modulární (neosazený) nebo integrovaný (již plně osazený).
Neosazený panel
Osazený panel
# Sběrnicová spojka
Sběrnicová spojka nám umožňuje připojit standardním způsobem zařízení do sběrnice. V rámci chytrých domů se jedná nejčastěji o spojku mezi ovládacím panelem a sběrnicovým kabelem. 
Ostatní
Existuje mnoho dalších síťových prvků jako je repeater, bridge, transceiver, hub, atd. Tyto prvky využíváme při komplexních řešeních pro větší budovy.
Obecné pojmy
Přenosová media datového signálu - Metalický kabel, optický kabel, vzduch.
Rušení - Ochrana před rušením se nazývá stínění. Rušení způsobuje elektrický šum. Ten se projevuje zhoršenou kvalitou obrazového, zvukového nebo datového výstupu. Proti rušení je vybavena i celá řada napájecích kabelů (zpravidla ferritový váleček u konektoru), u kterých jde však spíše o určitou pojistku. Většina koncových zařízení, například notebooků, obsahuje ještě přímo ve svém těle kondenzátory, jež mají na starost právě filtraci napětí. Rozlišujeme několik typů rušení. Pokud vedeme kabel blízko silnoproudého vedení, případně jiných možných zdrojů rušení, vždy volíme stíněné kabely.
Složení metalického kabelu - Kabel se skládá z vodiče, izolace a stínění. Typ izolace (tloušťku a složení) určuje pracovní napětí vodiče. Hodnota procházejícího proudu určuje velikost průřezu vodiče.
Složení kroucené dvojlinky
Rozdíly v kabeláži určené pro napájení a přenášení datového signálu - stínění, izolace, průměr vodiče, zapletení vodičů.
Dva druhy signálu, které lze přenášet metalickým kabelem - Digitální, analogový.
PoE (Power over Ethernet) – Díky PoE je možné jediným kabelem zároveň vést data a napájet koncová zařízení. To podporují například IP kamery, VoIP telefony nebo AP, switch má při napájení roli zdroje.
Husí krk - Dobře ohýbatelná, plastová hadice určená pro vedení a organizaci kabelu. Využívá se mimo jiné pro vedení kabelů „ve“ zdi. Kdybychom kabely zazdily přímo do zdi domu, bylo by nutné při výměně kabelu opět zasahovat do zdi hrubou silou. Při použití husího krku lze kabel jednoduše vytáhnout a zavést opět nový. Přidanou hodnotou husího krku je poté ochrana proti erozí kabelu a přehlednější vedení.
Husí krk

Automatizace
Automatizace
Automatizace označuje použití samočinných řídicích systémů k řízení technologických zařízení a procesů. Z pohledu industrializace jde o krok následující po mechanizaci. Zatímco mechanizace poskytuje lidem k práci zařízení, které jim usnadňuje práci, automatizace snižuje potřebu přítomnosti člověka při vykonávání určité činnosti.
Nejčastěji se jedná o automatické řízení v průmyslových aplikacích, tedy použití různých řídicích systémů pro provoz zařízení, jako jsou stroje, procesy v továrnách, kotle a pece pro tepelné zpracování, zapínání telefonních sítí, řízení a stabilizace lodí, letadel a dalších vozidel s minimálním či omezeným zásahem člověka. Výhodou automatizace je úspora práce, úspora nákladů na elektřinu, úspora nákladů na materiál a zlepšení kvality a přesnosti.
Automatizovaný proces vždy vychází z určitých senzorických dat, uživatelského vstupu, či časového údaje. Automatizaci pak můžeme rozdělit na dva typy: automatizaci výrobních a nevýrobních procesů.
# Automatizace výrobních procesů
Tento typ automatizace se týká těch procesů, které jsou zapojené do výroby určitých produktů. Za příklady můžou sloužit procesy v hutním, důlním, strojírenském, potravinářském, stavebním nebo automobilovém průmyslu.
# Automatizace nevýrobních procesů
Ta zahrnuje procesy především z oblasti služeb. Ať už se jedná o služby veřejné (peněžní ústavy, zdravotnictví, obrana, bezpečnost státu, vzdělání) nebo o soukromé (telekomunikační procesy, prostředky masových médií, apod.)
# Další dělení
Rozdíl je také mezi automatizací komplexní, kdy je celkový proces automatizován a člověk přebírá roli plánování a strategického řízení a automatizací částečnou (neboli také dílčí), kdy automatizaci podléhají jen určité procesy a funkce, zatímco zbylé fáze procesu zůstávají neautomatizovány.
Stupně automatizace
# Automatické ovládání
Pro automatické ovládání je specifický přímý otevřený řetězec. Tzn., že soustava, zajišťující ovládání, nemá zprávy o skutečných následcích svého působení. (Automatické splachování, Automatické dveře v obchodech) Pokud tedy nastane v průběhu určitého výkonu problém, nelze jej zaregistrovat a proces bude dále pokračovat. Například pokud dáme nohu před automaticky ovládané dveře, které se i po nárazu do překážky snaží dále zavřít, mluvíme o prvním stupni automatizace. Pokud by se dveře o nohu zastavily a opět otevřely, je to již 2. stupeň automatizace, o kterém si vzápětí povíme.
# Automatická regulace
Automatická regulace se od předešlého stupně liší uzavřeným řetězcem, v němž je přítomna zpětná vazba. Tímto stupněm se tedy rozumí samočinné udržování regulované veličiny podle daných podmínek a hodnot (termostat, automatické dveře, které poznají překážku). Automatizovaná soustava má informace důsledcích svého konání.
# Automatické řízení
Automatické řízení je potom automatizací samotných řídicích procesů. Například řízení chytrého domu, autopilot. Systém se skládá s dílčích komponent 2. stupně automatizace. Vyhodnocuje pomocí PLC údaje o jejich konání dle kterých vydává další instrukce a spouští další procesy.
Použitý zdroj:
____________________________________________________________
HAVLÍČEK, Daniel. Základní pojmy z automatizace: 32 termínů, které musíte znát. Újezd.net [online]. FANUC Czech s.r.o. Poslední změna 25. 1. 2015 [cit. 19. 5. 2020]. Dostupné z: https://factoryautomation.cz/zakladni-pojmy-z-automatizace-32-terminu-ktere-musite-znat/
____________________________________________________________
Automatizované procesy v chytrém domě:
Procesy systémově řízené, konfigurovatelné, programovatelné. Jeden aspekt vnitřního prostředí může ovlivňovat jiný. Například při automatickém otevření okna kvůli vydýchanému vzduchu může dojít zároveň s obměnou vzduchu ke změně teploty. Některé automatizované procesy se mohou „křížit“ s jinými. Pak je zapotřebí vyhodnocení systémem, který proces má přednost. Typicky mají přednost havarijní/zabezpečující procesy.
Příklad některých automatizovaných procesů v domácnosti
Regulace vytápění na požadovaný stupeň, termostatické hlavice, řízení podlahového vytápění
Udržování kvality vzduchu, Co2, VoC, teplotu, vlhkost, plyny, prach
Řízení osvětlení, jeho intenzitu, barvu
Zabezpečení domácnosti, zamykání, alarm, poplašné zprávy
Havarijní zabezpečení, uzavírání ventilů, spínání zásuvek, řízení jističů, protipožární systém

Senzorika
Senzorika
Díky senzorickému měření získáváme surová data určitého typu. Senzor, neboli čidlo, či detektor je navržen vždy k monitoringu konkrétní veličiny, nebo veličin. Tomu také odpovídají jeho hardwarové požadavky. Návrh hardwarového řešení senzoru se odvíjí od požadované přesnosti měření, prostředí ve kterém měření probíhá a jeho cenové dostupnosti na trhu, případně také od způsobu instalace a zapojení. Senzor lze chápat jako převodník mezi podnětem vyjádřeným měřenou veličinou (snímanou) a výstupní veličinou (naměřenou). Senzor je tedy zdroj informací. Měří konkrétní fyzikální, nebo technickou veličinu. Tu převádí na signál (elektrický).
Senzorická zařízení masově využívána v bytových a kancelářských prostorách se vyznačují sníženou mírou přesnosti měření dané veličiny, umožňují však dlouhodobý bezúdržbový provoz a nízké pořizovací náklady. Jejich připojení do systému probíhá pomocí standardních konektorů a komunikačních protokolů. Naopak čidla používaná pro laboratorní měření, nebo krátkodobé instalace určené k odbornému výzkumu charakterizuje vysoká přesnost měření a vysoké pořizovací náklady. Taková čidla často vyžadují atypickou konektivitu a vyšší frekvenci údržbových prací (Schafferová, 2018).
Požadavky kladené na snímač
Jednoduchost konstrukce
Spolehlivost, nízká poruchovost, odolnost
Malá závislost na okolních parazitních vlivech
Malé rozměry
Nízká spotřeba (pokud je bateriový)
Cena
Rozsah hodnot.
Komunikační standard
Frekvence snímání
Senzory - základní dělení
Dvoustavové
Vícestavové
Dělení podle vstupních veličin
Dělení podle výstupních veličin.
Kontaktní
Bezkontaktní
# Dělení senzorů podle vstupních veličin 
Geometrických veličin (měření polohy, posunutí, atd.)
Mechanických veličin (měření rychlosti, akcelerace, síly, tlaku, průtoku, mechanického napětí)
Teplotních veličin (teplota, tepelný tok, atd.)
Elektrických a magnetických veličin
Intenzity vyzařování (elektromagnetické, radiační veličiny ve viditelném, infračerveném a jiném spektru, zvukové, atd. )
Chemických veličin (koncentrace iontů, atd.)- Biologických veličin (koncentrace enzymů, atd.)
# Dělení senzorů podle vstupních veličin 
Analogové
Hodnota se přenáší jako úroveň napětí či proudu
Digitální
Hodnota je zakódována jako binární číslo
Pulsní
Hodnota je přenášena v podobě počtu pulsů
# Průběh analogového měření
Analogové měření veličiny ->
Převod A/D (analog -> digital) ->
Vnitřní zpracování hodnot (dnes již téměř vždy digitální, kromě potenciometrů například) ->
Převod na výstupu ze senzoru D/A (digital -> analog) -> 
Přenos analogového signálu -> 
Převod analogového signálu na vstupu řídící jednotky (A/D převodník)
# Fáze převodu analogového signálu na digitální
Vzorkování 
Převedení spojitého signálu do diskrétních hodnot, na časové ose (většinou vodorovná).
Kvantování
Rozdělení vzorků do skupin. Čím více skupin, tím blíže originálu. Na amplitudové ose (většinou svislá)
Kódování (komprimace)
Snaha o zmenšení výsledného souboru
Komunikace senzorů
Každé senzorické zařízení musí být připojeno do systému prostřednictví určitého přenosového média. Ta lze obecně rozdělit na přenos prostřednictvím kabeláže a bezdrátový přenos. Na rozdíl od běžných počítačových periferií, které připojujeme do systému pomocí standardních konektorů (např. USB, RJ45) a bezdrátových sítí (WIFI, Bluetooth), konektivitu senzorických zařízení navazujeme uživatelsky méně přívětivým způsobem připojení. Připojení pomocí kabelu probíhá zpravidla upevněním odizolovaných konců vodiče do svorek v zařízení, případně do sběrnicové spojky. Bezdrátové sítě určené pro tento typ zařízení vyžadují odbornou konfiguraci.
# Připojení pomocí kabelu
Kabelové připojení je hodnoceno ve srovnání s bezdrátovým jako více bezpečné a umožňuje stabilnější a rychlejší komunikaci mezi zařízeními. Nevýhodu je fyzická závislost na samotném kabelu, která omezuje možnosti umístění zařízení na těžko přístupná místa, nebo místa bez zavedené elektroinstalace a obtížnější proces samotného připojení. Použitý kabel musí být správně odstíněn proti případnému elektromagnetickému rušení, rovněž je nutné hledět na délku použitého kabelu. Pokud bychom použili příliš dlouhý vodič bez zařízení, které by zesilovalo signál na lince, docházelo by ke ztrátě přenášených dat a tedy k jejich chybné, nebo žádné interpretaci. Kabel je také potřeba chránit proti vlivům okolního prostředí. K tomuto účelu volíme chráničky kabelů, lišty, nebo pouze odolný plášť vodiče.
Senzorická zařízení připojená kabelem do centrální jednotky (PLC) musí nějakým způsobem odesílat naměřené údaje. Jejich komunikační výstupy mohou být dvoustavové (0, nebo 1), nebo vícestavové. Dvoustavové výstupy jsou určeny k přenesení informace například o detekci nějakého stavu, přítomnosti nějakého objektu, nebo obecně o splnění předem deklarované podmínky. Pro potřeby senzorů CO₂ se však využívá komunikačních výstupů vícestavových. Ty nám umožňují přenést do PLC konkrétní informaci. Například právě o stavu měřené veličiny. Proces zpracování a vyhodnocení měřených dat pak probíhá v PLC. Vícestavové výstupy ze senzorů mohou být funkčním principem analogové, digitální, nebo pulsní (Vojáček, 2015). 
# Bezdrátové připojení
Bezdrátové sítě komunikují mezi zařízeními pomocí elektromagnetického vlnění v rádiové části spektra. Jejich zásadní výhodou je, jak již bylo nastíněno v předchozích odstavcích, vysoká variabilita umístění bezdrátově komunikujících zařízení a mnohdy také samotné připojení zařízení do systému. Nezávislost na připojení datovým kabelem umožňuje instalaci zařízení jen v dosahu zdroje napájení. Ten bývá v budovách, případně na infrastrukturálních prvcích areálů dobře dostupný. Pokud je bezdrátové zařízení vybaveno bateriovým napájením, není nutná fixace na konkrétní místo a stává se tak mobilním. Pro senzorická měření v budovách toto může být klíčovou vlastností. Jako nevýhodu bezdrátové komunikace je nutné uvést možnost rušení přenosu (přírodní, nebo způsobné technikou), možnost napadení, nebo odposlouchávání komunikace v síti. Problémy může rovněž způsobovat zvýšená nespolehlivost komunikace.
Dobře známé je podstatné části populace slovo Wi-Fi. To je označením komunikačních standardů IEEE 802.11, které definují konkrétní technologické možnosti bezdrátového přenosu. Pokud dvě a více zařízení využívají k bezdrátové komunikaci nějaký z těchto protokolů, komunikují prostřednictvím Wi-Fi. Tato bezdrátová technologie komunikace je primárně určená pro zařízení, která odesílají, nebo přijímají datové soubory větší velikosti (prohlížení Internetu, obrázky, videa, online hovory atd.). Pro bezdrátová senzorická zařízení (prvky IoT obecně) jsou využívány jiné bezdrátové sítě. Tyto sítě jsou navrženy pro přenos dat na úrovni krátkých čísel, slov, dat menších rozměrů obecně. Frekvence vysílání zařízení IoT jsou často v minutových, nebo hodinových intervalech. Díky tomu je dosaženo snížení spotřeby elektrické energie zařízeními a delší životnosti baterie. Mezi tyto sítě řadíme například LoRa WAN, Sigfox, nebo Zigbee.
Základní druhy senzorů často používané v chytrých domech
# Průtokový senzor
 
Většina nových vodoměrů je vybavena magnetickým senzorem pro monitoring spotřeby.
# Senzor záplavy
Dalším detektorem, který by neměl v domácnosti chybět, nebo alespoň v koupelně a kuchyni je detektor zaplavení nebo tekoucí vody. Pořizovací cena může být vyšší, ale lepší investovat do senzoru, než do opravy našeho bytu a bytu sousedů pod námi. Senzory se dá napojit do chytré domácnosti a určitě by se s pořízením senzoru měly pořídit také automaticky uzavíratelné vodovodní ventily. Ty v  případě detekce vody mohou ihned uzavřít přívod vody a zkrátit tak čas úniku na minimum.
Průmyslový záplavový senzor, komunikace pomocí sériové linky.
Bezdrátrový záplavový senzor - https://www.smartroom.cz/senzor-proti-vytopeni/
# Elektroměr
Zde uveden příklad 1F elektroměr činné energie. Komunikace pomocí protokolu Modbus RTU přes RS485.
# Senzor intenzity osvitu
Senzory osvitu se používají především kvůli správnému nastavení intenzity svícení. Senzor na obrázku komunikuje pomocí protokolu Modbus RTU přes RS485.
# Senzory kvality ovzduší
Většina senzorů pojmenovaných jako senzory kvality ovzduší monitoruje koncentrace CO2. Koncentrace oxidu uhličitého je totiž nejlepším ukazatelem vydýchaného vzduchu. Dále mohou měřit koncentrace těkavých látek a těžkých kovů, které se uvolňují aplikací chemických postřiků, deodorantů, lepidel a podobně. Více o kvalitě ovzduší v kapitole Vnitřní prostředí.
Možnosti měření CO2
Měření CO₂ lze provádět několika technologiemi založenými na níže popsaných principech. Volba konkrétní technologie čidla závisí na požadované přesnosti měření, cenové dostupnosti, nebo  například životnosti zařízení.
Senzor Co2, komunikace přes sběrnici CIB. 
Čidla NDIR
Senzorická zařízení pracující na technologii NDIR měří hodnotu útlumu infračerveného světla. Disponují zdrojem infračerveného záření, světlovodné trubice a snímačem dopadajícího infračerveného světla. Čím vyšší jsou koncentrace CO₂ v prostředí, ve kterém je čidlo umístěno, tím více dochází k útlumu infračerveného záření generovaném v senzoru. Elektronika a příslušný program v senzoru porovnává hodnotu intenzity generovaného infračerveného světla s hodnotou ze snímače na druhém konci světlovodné trubice, na který infračervené světlo dopadá potlumené právě částicemi CO₂. Senzorická zařízení založená na infračervené absorpční metodě (NDIR) jsou i přes vyšší cenu v porovnání s alternativními technologiemi nejrozšířenější. Mohou měřit vysoké koncentrace CO₂, zpravidla nevyžadují kalibraci a jsou dostatečně přesná pro běžné využití při řízení ventilace (Protronix, 2009). Funkční schéma senzoru je nastíněno na obrázku níže.
Obrázek 1 Čidlo NDIR - Protronix
Elektrochemická čidla
Funkční princip elektrochemického senzoru je založen na chemické reakci v elektrochemickém článku senzoru. Ten se skládá z nejméně dvou elektrod (může být umístěna i třetí, referenční elektroda s konstantním elektrickým potenciálem) a tuhého elektrolytu. Jejich složení je určeno plynem, jehož koncentrace má senzor měřit. Tento elektrochemický článek je vyhříván na určitou teplotu, při které dochází na elektrodách k chemickým reakcím. Tím vzniká měřitelné elektromotorické napětí (někdy označované také jako elektromotorická síla). Měřením tohoto napětí speciální elektronikou senzoru dochází k určení koncentrací CO₂ (Vojáček, 2020).
Hlavní předností těchto čidel je jejich přesnost měření CO₂ a nižší pořizovací náklady. Postupným zdokonalováním NDIR čidel však dochází také ke snižování jejich ceny a tak cenový rozdíl dnes již není tak markantní. Velkou nevýhodou elektrochemických čidel je jejich nižší životnost. Během 1 až 2 let dochází k degradaci elektrolytu a je nutná jeho výměna. Ne vždy je však možná z pohledu konstrukčního navržení senzoru. Další vlastností, která může být překážkou v aplikaci elektrochemického senzoru je hranice minimální měřitelné koncentrace CO₂. Ta obvykle začíná na 400 ppm. Kalibrace tohoto typu čidel bývá řešena autokalibračním procesem. (Protronix, 2009).
Čidlo elektrochemické - Protronix
Polovodičová čidla
Polovodičová čidla fungují na principu změn vodivosti povrchu polovodiče díky působení částic měřeného plynu, v tomto případě CO₂. Senzor se skládá ze snímacího prvku - polovodiče, nejčastěji drátu složeného z oxidu kovů (dnes běžně oxid cíničitý - SnO₂), který dokáže reagovat s molekulami CO₂, dále pak z elektrod a ohřívače, neboli substrátu tvořeného z korundové keramiky, nebo křemíkového waferu. Ohřívač dosahuje teplot v rozmezí 200 až 450 °C (záleží na měřeném plynu) a předává svou tepelnou energii snímacímu prvku. Nad povrchem polovodiče se poté vytvoří rovnovážný stav s molekulami kyslíku, který se poruší v přítomnosti jiného plynu. Tím dojde k určité, měřitelné změně vodivosti polovodiče a po vyhodnocení elektronikou tedy také k měření koncentrace CO₂. Tento způsob měření CO₂ je často použit v nízkonákladových senzorických zařízeních určené do bytů, kanceláří a dalších obdobných prostor z několika důvodů. Mají dlouhou životnost a vysokou mechanickou odolnost, na druhou stranu však nižší kvalitu měření. Polovodičové senzory CO₂ se proto často používají jen jako orientační indikátory koncentrace tohoto plynu v místnosti se světelnou indikací několika barevných LED diod bez zobrazení číselné hodnoty v ppm (Vojáček, 2020).
Čidlo polovodičové (Vojáček, 2020)
Senzor kouře
Tyto detektory byly rozšířené již dříve, ale uměly většinou vydávat pouze zvuk. V současné podobě umí nejen vydávat varovný signál, ale i odeslat datovou informaci (ať už pomocí kabelu, nebo bezdrátově) do řídicí jednotky. V případě připravených scénářů v chytré domácnosti vypnout plyn nebo spustit hasící syst
# Teploměr
Teploměry jsou standardní součástí všech systémů. Vyrábí se v mnoha provedeních. Pro instalaci mimo objekt na vnější stranu zdí s krytím IP67, designové vnitřní teploměry, nebo průmyslové provedení do výroben a prostor kde není důležitý vzhled, ale především funkčnost senzoru. Teploměry se také běžně nacházejí v senzorech monitorující kvalitu ovzduší, nebo ovladačích na zdech.
Vnější teploměr s krytím IP67.
Vnitřní teploměr na zeď.
Ovladač s teploměrem.
# PIR čidlo
Pohybové čidlo pro zabezpečení místnosti. 
# Magnetický drátový senzor
Magnetický senzor umisťujeme nejčastěji na rámy oken a dveří, případně rozvaděčů a trezorů.
# Potenciometr
Otočný ovladač s potenciometrem. Nejčastěji používaný pro manuální regulaci intenzity osvětlení.
Další průmyslové senzory
# Ultrazvukový senzor
Ultrazvukový senzor vzdálenosti. Nejčastěji používaný v náraznících automobilů a výrobních linkách.
Zdroje:
VOJÁČEK, Antonín. Analogový vs. digitální přenos hodnot. Kdy ještě volit analogový výstup?. https://automatizace.hw.cz/ [Online] 7.4.2015. [Citace: 5.3.2021] Dostupné z: https://automatizace.hw.cz/mereni-a-regulace-prumyslove-sbernice-a-komunikace/analogovy-vs-digitalni-prenos-hodnot-kdy-jeste-volit-analogovy-vystup
SCHAFFEROVÁ, Magdalena. Senzor, detektor, snímač a jiné zapeklité pojmy. Blog ZOOCO [Online] 11.1.2018. [Citace: 3.3.2021] Dostupné z: https://www.zooco.io/blog/senzor-detektor-snimac-jine-zapeklite-pojmy/
VOJÁČEK, Antonín. Kvalita vzduchu v uzavřených místnostech - 8. Principy senzorů CO₂. https://automatizace.hw.cz/ [Online] 3.5.2020. [Citace: 3.3.2021] Dostupné z: https://automatizace.hw.cz/kvalita-vzduchu-v-uzavrenych-mistnostech-8-principy-senzoru-CO₂.html

Vnitřní prostředí
Vnitřní prostředí
Kvalita vnitřního prostředí se zásadně projevuje na pocitu komfortu člověka v daném prostoru i na jeho zdravotním stavu. Přímo se od ní odvíjí jeho výkonnost, pozornost a psychické rozpoložení. Za kvalitní vnitřní prostředí je považováno takové prostředí, které nemá negativní dopady na lidské zdraví a přispívá k pocitu komfortu bez ohledu na délku pobytu v dané místnosti. (Balík, 2008). Pro udržení vyhovující úrovně stavu vnitřního prostředí je nutné sledovat a ovlivňovat značné množství různých parametrů – indexů. Například předpověď středního tepelného pocitu, tzv. index PMV (Predicted Mean Vote) (HACH, 2010). Uvnitř budov je velmi důležitým údajem koncentrace oxidu uhličitého, dále pak samozřejmě teplota a vlhkost. V budovách s automatizovanými systémy řízení je standardem také neustálá kontrola přítomnosti kouře, která dokáže předejít požáru. Častá je instalace čidel měřící prach, přítomnost těžkých kovů a těkavých látek (VOC), které vznikají  nejrůznějšími způsoby jako je například používání lepidel, čistidel, aplikací deodorantu, vařením, spalováním fosilních paliv a mnohými dalšími. Jedná se například o formaldehyd, polycyklické aromatické uhlovodíky, benzen, či naftalen (hyla.cz, 2019). Taková čidla je kromě rodinných domů vhodné instalovat také do knihoven, úřadů, škol či školek a dalších prostor, kde se lidé zdržují delší dobu. Díky varovné světelné indikaci můžeme nabádat k otevření okna, případně v kontrolované místnosti rovnou automaticky spustit ventilaci. Dalšími podstatnými parametry vnitřního prostředí je hluk, elektroiontové mikroklima, množství radonu, další chemické zdroje znečištění (oxid uhelnatý, oxid dusičitý a oxid siřičitý) a úroveň biologického znečištění plísněmi, bakteriemi, viry a roztoči.
Vnitřní prostředí typologicky rozdělujeme dle způsobu užívání, množství času, které v něm lidé tráví, nebo charakteru stavby ve kterém se nachází. Konkrétně se jedná o obytné prostory, prostory určené k vykonávaní práce potažmo tvůrčí činnosti, veřejně přístupné prostory, dopravní prostředky a specifické typy prostor, které nelze paušálně zahrnout do předchozího rozdělení a do kterých patří také školské prostory (Frous, 2015).
# 1.1      Školské prostory
Školské prostory se vyznačují kumulací vyššího počtu osob v jedné místnosti, zároveň také dochází k časté obměně osob. Udržet tak většinu dne kvalitní vnitřní prostředí ve školských prostorách lze bez pomoci techniky, nebo důsledně dodržovaného manuálu obtížně. Některé budovy, ve kterých výuka probíhá navíc trpí „syndromem nemocných/nezdravých budov“. Ten můžeme pozorovat u historických budov, budov postavených původně k jinému účelu, budov s neautomatizovaným řízením vytápění, osvětlením a ventilace, v nedostatečně odvětrávaných klimatizovaných budovách, nebo prostor s vysokým kolísáním teplot během dne (bozp.cz, 2018). Školská zařízení přitom denně navštěvuje odhadem 20% populace České republiky (SZÚ, 2021).
Oxid uhličitý (CO₂)
Oxid uhličitý (dále jen CO₂) je nezapáchající bezbarvý plyn bez chuti běžně se vyskytující v zemské atmosféře. Přirozená koncentrace částic CO₂ v přírodě se pohybuje v rozmezí 350 – 400 ppm. Doporučená úroveň pro vnitřní prostory je stanovena do 1000 ppm. Vydechnutý vzduch člověkem obsahuje průměrně 35 000 až 50 000 ppm. Konkrétní účinky koncentrací CO₂ na lidský organismus popisuje přiložená tabulka níže (Protronix, 2009).
Hlavním ukazatelem zvýšené koncentrace oxidu uhličitého je pocit vydýchaného vzduchu. Zvyšování koncentrace CO₂ v uzavřeném prostoru je přímo úměrné počtu osob v místnosti a jejich fyzické námaze. Proto lze při navrhování řízení ventilace místnosti využít návaznost na aktuální koncentrace CO₂.
V klimatizovaných učebnách s absencí automatické ventilace dochází častěji k výskytu vyšších koncentrací CO₂, nežli v učebnách s mechanicky ovládaným větráním. Klimatizace totiž dokáže pozitivně a rychle ovlivnit tepelnou pohodu člověka a není tedy motivace další skutečné výměny vzduchu a snížení tak koncentrace CO₂. Klimatizační jednotky samy o sobě vzduch nevyměňují, ale pouze nasávají vzduch z místnosti a pomocí chladícího mechanismu ho vracejí zpět (Mendell, 2013).
Teplota
Jedním z nejdůležitějších parametrů vnitřního prostředí je úroveň teploty. Vyhláška č. 410/2005 Sb. o hygienických požadavcích na prostory a provoz zařízení a provozoven pro výchovu a vzdělávání dětí a mladistvých nám říká, že teplota v učebnách a místnostech určených k dlouhodobému pobytu by se měla průměrně pohybovat mezi 20 a 22°C. V letních měsících by zároveň neměla překročit hranici 26°C. (410/2005 Sb., 2005). K pocitu tepelné pohody v místnosti však dochází za mnohem komplikovanějších podmínek. Pro komplexní pochopení je nutné specifikovat pojem „tepelná pohoda, nebo alternativně „tepelný komfort“.
Tepelná pohoda je označována pouze za „pohodu dílčí“. Předmětem zájmu tepelné pohody je pouze teplota prostředí. Stav prostředí, ve kterém se člověk cítí dobře po všech stránkách se nazývá „pohoda celková“.  Takové prostředí musí mít například dobré akustické, světelné, mikrobiální, nebo aerosolové podmínky, ale také ty psychické.
# Tepelná pohoda
Tepelná pohoda/komfort je člověkem vnímán jako pocit, při kterém se cítí v místnosti pohodlně a může se tak dobře soustředit na činnost, kterou vykonává. Proudění vzduchu je stabilní, není příliš silné a jeho teplota je vyrovnaná. Nedochází tak k pocení, nebo pocitu chladu. Podmínkou tepelné pohody je splnění rovnice tepelné rovnováhy člověka. Tu lze chápat jako porovnání tepelné energie produkovanou člověkem s energií, kterou člověk odvádí do okolního prostředí. Čím větší je rozdíl těchto dvou hodnot, tím hůře se člověk z pohledu tepelné pohody v daném prostředí cítí. V místnosti by také neměl být rozdíl teplot mezi kotníky a hlavou větší než 3°C. Pokud nějaký teplotní rozdíl nastane, tepleji by mělo být u země. Teplota podlahy by se tedy měla pohybovat mezi 19°C a 26°C.
Tepelná pohoda je čistě individuální pocit, je proto velice pravděpodobné, že v případě vyšší koncentrace lidí po delší časový úsek v tomtéž prostoru, bude některým lidem moc teplo, nebo naopak chladno. Tito lidé pak pociťují tepelný diskomfort (LAJČÍKOVÁ, 2006).
Relativní vzdušná vlhkost
Relativní vlhkost vzduchu (dále jen vlhkost vzduchu) je procentuální údaj o nasycenosti ovzduší parami. 0% relativní vlhkost je naprosto suchý vzduch a naopak 100% hodnota relativní vlhkosti značí vzduch parami maximálně nasycený. Tento údaj o ovzduší je podobně jako teplota, nebo koncentrace CO₂ jedním z nejdůležitějších parametrů vnitřního prostředí. Hodnota vzdušné vlhkosti by měla zůstat v rozmezí 30 a 60% (Bencko, 1998).  Doporučená ideální vlhkost ve vnitřních prostorách je v rozmezí 45 až 60% pro zimní období a 40 až 55% pro letní měsíce. Vyhláška č. 410/2005 Sb. o hygienických požadavcích na prostory a provoz zařízení a provozoven pro výchovu a vzdělávání dětí a mladistvých určuje hodnotu mezi 30-65% pro všechny typy prostorů ve školských zařízení kromě sprch (410/2005 Sb., 2005). 
Vlhkost vzduchu ovlivňuje mnoho faktorů. Kromě samotné činnosti člověka, při které dochází spíše k sycení vzduchu, jako například vaření, hygiena, nebo sušení přádla, ovlivňují tuto hodnotu také materiály, z kterého je stavba vyhotovena, její technický stav i počasí venku. Pokud vzdušná vlhkost v místnosti dlouhodobě přesahuje 60%, vzniká tak prostředí vhodné ke vzniku plísní a množení roztočů. To je nejčastěji problém starých budov, kde technické nedostatky, nebo zastaralé materiály umožňují pronikání vody a vlhkosti. Kondenzací vlhka na stěnách, podlahách a jiných površích dochází k tvorbě ideálních podmínek pro růst již zmíněných plísní a hub (BURIANOVÁ, 2021). Dlouhodobě nevyhovující vzdušná také představuje zdravotní rizika. Příliš vysoká vzdušná vlhkost může způsobovat astma, kožní problémy, dýchací potíže, alergie, či bolesti kloubů. Při nízké vlhkosti může docházet k vysychání a pálení sliznic, kašli, dýchacím a také kožním potížím (OSHA, 2011).
Další parametry vnitřního prostředí
Kvalitu vnitřního prostředí ovlivňuje mnoho dalších veličin. Pro dodržení předepsaného rozsahu této práce se primárně věnuji již zmíněným třem parametrům (CO₂, teplota a vlhkost), pro doplnění celkového povědomí si však v krátkosti představíme také některé další.
# Hluk
Hluk přirozeně patří do životní prostředí každého člověka. Jedná se o zvukový vjem, který je nechtěný. Hovoříme o zvucích, které ruší, mohou vyvolávat podrážděnost, nebo dokonce způsobovat zdravotní potíže. Možné zdravotní dopady se odvíjí od intenzity hluku, délce jeho trvání i na situaci, ve které na člověka začne působit. Každý člověk má míru tolerance hluku odlišnou. Rozlišujeme dva základní typy hluku. Hluk působící krátkodobě, nebo ojediněle, případně náhodně (troubení, křik, vrtání), a hlukem dlouhotrvajícím (hluk z dopravy za oknem, ventilace) (MZCR, 2015). Zákonem je hluk definován ustanovením 30 odst. 2 zákona č. 258/2000 Sb., jako zvuk, který může být škodlivý pro zdraví a jehož hygienický limit stanoví prováděcí právní předpis (258/2000 Sb., 2000). Možné negativní dopady hluku popisuje Lehmanovo schéma účinků:
Akutní účinky hluku mohou mít významný vliv na výkonnost člověka. Může se jednat například o vliv na psychiku (únava, deprese, rozmrzelost, agresivita, neochota), zvýšení hladiny adrenalinu, zvýšení krevního tlaku, akustické trauma, snížení výkonnosti, paměti a pozornosti (MZCR, 2015). Ve školách nacházejících se silně urbanizovaném území tak může významně trpět efektivita výuky vlivem hluku z dopravy a dalších rušivých zvuků plynoucí z dění v přilehlých, rušných ulicích.
# Polétavý prach
Za polétavý prach jsou považovány pevné částice o velikosti menší než 10 mikrometrů. Standardně se tyto částečky označují zkráceně PM10 a PM2,5. Čím menší částice vdechujeme, tím horší mohou zdravotní dopady být. Větší částice PM10 se při vdechnutí usazuji v dolních cestách dýchacích (hrtan, průdušnice, průdušky a plíce), ty menší, tedy částice MP2,5, mohou proniknout až do plicních sklípků. Zdravotní rizika při vdechnutí částic MP2,5 ještě zvyšují karcinogenní látky (olovo, arzen, nikl apod.), které se na tyto prachové částice navazují. Zdrojem polétavého prachu je ve městech primárně doprava, průmyslové zdroje, nebo přilehlé spalovny a těžební, či cementářské provozy. Polétavý prach působí na naše zdraví okamžitě. I po krátkodobém působení může docházet ke zvýšení počtu zánětlivých onemocnění plic, negativním účinkům na kardiovaskulární systém, zvýšení počtu hospitalizacích, nebo dokonce k vyšší úmrtnosti. Po dlouhodobém vystavení polétavého prachu lze předpokládat zvýšení počtu chronických onemocnění plic, nevratných genetických změn (mutací), karcinogenních onemocnění, poruch plodnosti a předčasných úmrtí. Statistiky Evropské unie pak hovoří odhadem o 370 000 lidech, kteří umírají na následky znečištění ovzduší (MZCR, 2010).
# Těkavé organické sloučeniny
Těkavé organické sloučeniny zkráceně VOC se do ovzduší uvolňují z mnoha zdrojů. Využívají se v průmyslu při výrobě nábytku, podlah, koberců v podobě lepidel, ředidel, barev a laků. Díky nízké molekulární hmotnosti těchto látek dochází k jejich rychlému vypařování. Zvýšené koncentrace těkavých látek proto nalezneme velmi pravděpodobně v prostorech jako jsou nové byty, budovy po rekonstrukci, nebo místnostech s novým pokojovým/kancelářským vybavení. (ŠENKYŘÍKOVÁ, 2015) Dalšími zdroji těchto polutantů je doprava, nebo kouření cigaret.
# Polycyklické aromatické uhlovodíky (PAU)
Polycyklické aromatické uhlovodíky dále jen PAU jsou nebezpečné, mnohdy toxické a karcinogenní znečišťující látky. Vznikají procesem nedokonalého spalování organických materiálů. Nejčastěji ropných produktů, dřeva, uhlí, tabáku, či odpadu. Zdroje PAU jsou přírodního, nebo antropogenního původu. Za přírodní zdroj můžeme označit vulkanickou činnost, nebo lesní požáry. Výrazně větší množství PAU však vzniká vlivem lidské činnosti, například používáním spalovacích motorů, likvidací odpadů spalováním, kouřením, nebo vlivem průmyslové výroby. V ovzduší došlo k identifikaci již (Fiala, 1999)
Zdravotní dopady PAU na zdraví jsou prokázané. Nejzávažnějším negativním vlivem je karcinogenita. Vdechování PAU, konkrétně nejškodlivějšího benzo(a)pyrenu z dopravy, nebo cigaret je hlavní příčinou rakoviny plic. Dále mohou PAU způsobovat poškození genetické informaci buněk a další formy rakovinových onemocnění. (HAVEL, 2021)
# Elektroiontové mikroklima
Elektroiontové mikroklima, alternativně míra ionizace vzduchu jsou pojmy, kterém nám říkají, že v ovzduší kolem nás obsahuje určité množství volných atmosférických iontů. Ionty jsou elektricky nabité částice ionizační energií. Pro příjemný pocit v místnosti je přítomnost těchto částic v ovzduší nutná. Zdrojem iontů je elektromagnetické záření, nebo radioaktivní záření. Může být přírodního, nebo umělého původu. Ionty můžeme rozdělit podle několika vlastností. První způsob dělení je dle polarity těchto částic. Mohou být kladné, nebo záporné. Ionty dusíku jsou představiteli kladných iontů, ionty kyslíku a vodních par pak těch záporných. Další dělení odpovídá počtu molekul ve shluku, z kterého se iont skládá. Rozdělují se na lehké, střední a těžké ionty. Lehké ionty jsou shlukem nižších desítek molekul. Časový rámec jejich životnosti se pohybuje v řádu sekund. Počet lehkých iontů ve vzduchu je ukazatelem jeho čistoty. S přibývajícím znečištěním ovzduší dochází k vázání dalších molekul na lehké ionty a vznikají tak střední ionty s životností i několika stovek hodin. Počet molekul středních iontů je několik set. Těžké ionty tvoří shluky až tisíce molekul. Disponují životností až několika týdnů. Jádro těžkých iontů je typicky tvořeno částicí prachu, nebo kouře. Rychlost sedimentace iontů je přímo úměrná počtu molekul, z kterých je iont tvořen. Těžké ionty mají vzhledem ke své hmotnosti sedimentaci, tedy zánik, nejrychlejší. Pokud je ve vzduchu zastoupeno větší množství těžkých iontů, vdechujeme znečištěný vzduch, tedy částice, které často obsahují škodlivé látky. Čističky ovzduší vzduch uměle obohacují o lehké ionty. Tento jev je nazýván ionizace. S větším množstvím lehkých iontů dochází rychlejšímu obalení prachových částic a dalších nečistot v ovzduší a vytvoření těžkých iontů, které mají rychlejší čas sedimentace a vzduch se tak rychleji pročistí. (Lajčíková, 2007)
Zdroje
HACH, Lubus a Yasuo KATOH. Alternativní způsoby řízení koncentrace CO₂ pro zdravé obytné prostory. [online] AUTOMA, Prosinec 2010 [Citace: 1. 1. 2021.] Dostupné z: http://www.odbornecasopisy.cz/res/pdf/42488.pdf.
Koloidy.cz, Co je ppm?. [online] https://www.hyla.cz/. 13.7.2019 [Citace: 10. 1. 2021] Dostupné z: https://www.koloidy.cz/blog/co-je-ppm/
FROUS, Jan a Bedřich MOLDAN. Příležitosti a výzvy environmentálního výzkumu. Praha: Karolinum, 2015, 330 s. ISBN 978-80-246-2667-3
MENDELL, M.J., a další. 2013. Association of classroom ventilation with reduced illness absence, a prospective study in California elementary school. Indoor Air. 2013, Sv. 23, 515-528.
Protronix s.r.o. Pracujete ve zdravém prostředí? Měření oxidu uhličitého v budovách. [online] https://vetrani.tzb-info.cz/. TZB-info, Poslední změna 10. 8. 2009 [Citace: 1.1. 2021]. Dostupné z: https://vetrani.tzb-info.cz/vnitrni-prostredi/5827-pracujete-ve-zdravem-prostredi.
LAJČÍKOVÁ, Ariana. Elektroiontové mikroklima. [online] SZÚ, 13.12.2007 [Citace: 2. 2. 2021.] Dostupné z: http://www.szu.cz/tema/pracovni-prostredi/elektroiontove-mikroklima.
HAVEL, Milan. polycyklické aromatické uhlovodíky (PAHs). https://arnika.org/ [Online] 2021. [Citace: 30.1.2021] Dostupné z: https://arnika.org/polycyklicke-aromaticke-uhlovodiky-pahs
FIALA, Zdeněk. Polycyklické aromatické uhlovodíky I. kontaminace prostředí a expozice osob. ACTA MEDICA SUPPL [Online] 1999. [Citace: 25.1.2021] Dostupné z: https://www.researchgate.net/profile/Vladimir-Masin-2/publication/12482341_Polycyclic_aromatic_hydrocarbons_I_Environmental_contamination_and_environmental_exposure/links/00b7d53a7ddeb6e553000000/Polycyclic-aromatic-hydrocarbons-I-Environmental-contamination-and-environmental-exposure.pdf
ŠENKYŘÍKOVÁ, Tereza. Stanovení emisí těkavých organických látek z materiálů používaných pro výrobu nábytku. Brno, 2015. Diplomová práce. Mendelova univerzita v Brně. Fakulta Lesnická a dřevařská. Vedoucí práce Petr ČECH.
MZCR. Nebezpečí polétavého prachu [Online] https://www.mzcr.cz/. 2010. [Citace: 22.1.2021] Dostupné z: https://www.mzp.cz/web/edice.nsf/5BC8D18C9B814A6EC125772E00539B7A/$file/OVV-poletavy_prach-20100525.pdf
MZCR. Co je to hluk [Online] https://www.mzcr.cz/. 1.12.2015. [Citace: 21.1.2021] Dostupné z: https://www.mzcr.cz/co-je-to-hluk/
Zákon č. 258/2000 Sb. Zákon o ochraně veřejného zdraví a o změně některých souvisejících zákonů. In: Sbírka zákonů. 2000. ISSN 1211-1244.
OSHA, Indoor Air Quality in Commercial and Institutional Buildings [online] OSHA. 2011 [Citace: 19. 1. 2021] Dostupné z: https://www.osha.gov/sites/default/files/publications/3430indoor-air-quality-sm.pdf
BURIANOVÁ, Lucie. Jaká má být ideální vlhkost vzduchu v bytě a jak jí docílíme? [Online] Českéstavby.cz. 8. 1. 2021. [Citace: 20.1.2021] Dostupné z: https://www.ceskestavby.cz/clanky/jaka-ma-byt-idealni-vlhkost-vzduchu-v-byte-a-jak-ji-docilime-27083.html
Vyhláška č. 410/2005 Sb., o hygienických požadavcích na prostory a provoz zařízení a provozoven pro výchovu a vzdělání dětí a mladistvých. In: Sbírka zákonů. 4. 10. 2005. ISSN 1211-1244.
BENCKO, Vladimír. Hygiena: učební texty k seminářům a praktickým cvičením. 2. přeprac. vyd. Praha: Karolinum, 1998, 185 s. ISBN 80-7184-551-5.

Vnitřní osvětlení
Vnitřní osvětlení
Světlo je jedním z nejzásadnějších hybatelů našeho spánku, především ale naší energie a našeho zdraví. [1]
Světelná hygiena
# Napodobování slunce
Pro zdravý cirkadiánní rytmus a spánek je důležité svícením co nejvíc napodobovat slunce, protože naše těla jako druhu se v celé své evoluční historii vyvíjela pod slunečním zářením, které všechny organismy na Zemi synchronizovalo. Tato synchronizace byla nabourána vynálezem žárovky a později světlem elektronických displejů – z noci, kdy má být tma, děláme den. [1]
# Světlo během dne
Správné umělé světlo během dne je rozptýlené a svítí z velké plochy. Toho lze nejlépe docílit odrazem světla o strop nebo stěnu, světelný zdroj však musí být výkonný, aby měl po odražení dostatečnou intenzitu. (Poznámka pro odborníky: stávající norma 300 – 500 lx je z hlediska kvality spánku zcela nedostatečná pro místnosti s dlouhodobým pobytem osob přes den. Minimum je 800 lx při UGR 0-19.) Naopak světlo večer a v noci je lokalizované, málo intenzivní, neoslňuje a svítí pod úrovní očí – využijte neprůsvitné stínítko. Pro práci a studium si přisviťte stůl lokální lampou se stínítkem (zamezíte tak oslňování) a použijte jasný bílý zdroj s vyrovnaným podílem všech barevných složek. [1]
# Spěte v co nejúplnější tmě
Čím dokonalejšího zatemnění docílíte, tím lépe Váš organismus ve spánku regeneruje. Dostatečná tma je taková, kdy nevidíte vlastní ruku před očima. Pokud se uprostřed noci probudíte a vidíte natolik dobře, že dokážete vstát a dojít na WC bez rozsvícení, máte v ložnici příliš mnoho světla. Používejte zatemňující závěsy, černé látkové brýle nebo obojí. Pokud potřebujete mít během noci informaci o čase, použijte hodiny svítící červeně nebo monochromaticky oranžově (čistě oranžové světlo, které nevzniká mícháním červené a zelené), nebo jejich displej přelepte fólií, která jiné barvy světla nepropustí. [1]
# V noci nejlépe bez displejů
Před spánkem a v noci se vyhýbejte elektronickým displejům mobilů, tabletů, počítačů a televize, případně používejte červený filtr. Aplikace jako F.lux modrou a zelenou složku displejů často jen tlumí, ale neodstraní ji úplně. Pro Apple zařízení je ideální nastavit červený filtr. Video návod pro nastavení červeného displeje je na našem YouTube. Pro všechny operační systémy je dostupný software Iris, který umí plně eliminovat modrou a zelenou složku displejů. Iris je dostupný pro mobilní telefony, tablety a počítače – podporuje operační systémy Windows, Mac, Android a Linux. Mimo tuto funkci je vhodný i pro práci a redukování jasu monitorů. [1]
Z webu: shorturl.at/puCHZ
Technologie svítidel
Prostudujte si tento odkaz, případně další relevantní zdroje z Internetu.
Druhy a typy žárovek | ledko.cz
Klasickým žárovkám se zde již nevěnujeme, jejich efektivita je nízká a jsou masivně nahrazovány jinými technologiemi. 
# Spektrální složení světla
Umělé osvětlení by mělo maximálně napodobovat reálné složení světla. Jeho vlnová délka se však během dne mění, proto bychom měli brát na zřetel jakým světelným zdrojem v jakou denní dobu svítíme.
LED
LED technologie svícení je dnes nejrozšířenější. Nad ostatními způsoby umělého osvětlení vítězí v efektivitě, ceně i možnostmi měnit barvu světla a regulaci intenzity osvitu. Více o technologii (jak stmívat LED, napájení, změna barvy) si prostudujte z Internetu, například zde.
# Nejčastější typy LED svítidel
LED panel
Nejznámější a rovněž i nejoblíbenější variantou jsou vestavné LED panely s pružinami, do sádrokartónu nebo do dřeva. Konkrétně panely s výkonem 6W a 12W jsou vhodné do každé domácnosti a kanceláří.
LED žárovky
Náhrada za klasické žárovky. LED žárovky nabízí spolehlivé řešení domácího osvětlení. Díky osvědčenému "Edisonovskému" závitu (případně jiných standardů) je můžeme namontovat místo původních klasických žárovek. Hodí se do domácnosti, můžeme je namontovat do stojacích lamp, lampiček, stolních lamp, do stropních a nástěnných svítidel nebo do lustru.. Žárovky mohou vyzařovat různou barvu světla o různém výkonu, např. 4W, 5W, 6,5W, 7W, 8W, 9W, 10W, 11W, 12W, 13W, 15W, 18W, 19W a 20W. Někteří výrobci umožňují připojení žárovek pomocí aktivního síťového prvku do Internetu a následného ovládání pomocí mobilní aplikace, či přímo přes lokální WiFi (například Philips Hue).
Nástěnné LED světlo a LED pásky
Tento typ svítidel je požíván velmi často jako doplňkový zdroj osvětlení. Designový doplněk, případně osvětlení míst, kam nedosáhne světlo z hlavního zdroje. Nástěnná LED světla mohou nahradit hlavní zdroj svícení pokud mají dostatečný výkon a jejich světlo je směřování do zdi, po které se nerušivě rozprostře.
# Komponenty LED osvětlení
Zdroj
Napájecí zdroj osvětlení musíme volit podle požadovaného typu svítidla. Jiný zdroj osvětlení je pro stmívatelná světla, jiný pro světla ve vlhkém prostředí, nebo pro průmyslové svítidla. Rozdíl může být také samozřejmě dle výkonu svítidla a jeho napájení. Nejčastěji se setkáváme s LED panely napájené zdroji 12V nebo 24V  (stejnosměrný proud). Jejich výkon (zdrojů) by měl být minimálně o 20% vyšší, než součet příkonu připojených LED svítidel. Více zde.
Stmívání LED
Stmívat LED lze dvěma způsoby. Manuálním nastavením stmívače a inteligentním řízením pomocí elektroniky. První způsob je poměrně snazší na instalaci, nicméně poskytuje méně možností, jak světla ovládat. Jedná se o následující zapojení LED zdroje: Na vstup (input) zapojíte 230V. Na výstupu (output) se podle typu připojí stmívač za pomocí určitého konektoru. Velmi jednoduché. Stmívač se nejčastěji ovládá pomocí nástěnného ovladače, nebo pohybového senzoru. Často se také můžeme setkat s připojením stmívače k mobilní app.
Ovladač pro stmívání LED osvětlení
# DALI
Jedná se o stmívání osvětlení pomocí elektroniky. Uživatel světla ovládá (v případě manuálního ovládání) stejným typem ovladače, nicméně ovladač není připojen na napájecí linku světla, ale na datový kabel, po kterém posílá informace o otočení do řídící elektroniky. Ta poté upraví  proud tak, aby světlo svítilo dle požadavků. DALI protokol (případně jemu podobné) poskytují další možnosti ovládání osvětlení, lze připojit na jednu řídicí jednotku více světel, lze je ovládat vzdáleně a automaticky, například na základě hodnot ze senzorů v místnosti. Existují však i další typy ovladačů pro ovládání LED světel. Například kapacitní dotykové, tlačítkové, a další.
Prostudujte si následující odkaz a jiné relevantní zdroje z Internetu.
Schéma zapojení DALI. Z webu Lxf.cz
Světelné znečištění
Prostudujte si:
https://svetelneznecisteni.cz/co-je-svetelne-znecisteni/svetelne-znecisteni-v-kostce/
Světelné znečištění a vliv na lidské zdraví – Světelné znečištění (svetelneznecisteni.cz)
Zdroje
[1] MEDŘISKÝ, Hynek. Světelná hygiena. http://svetelnahygiena.cz/ [online]., [cit. 24. 8. 2021]. Dostupné z: http://svetelnahygiena.cz/ 
Dopad LED osvětlení na lidský organismus. https://svetlovpraxi.cz/ [online]. Metrolux . Poslední změna 12.12.2017 [cit. 20. 8. 2020]. Dostupné z: https://svetlovpraxi.cz/2017/12/12/dopad-led-osvetleni-na-lidsky-organismus/

Node-RED cvičení
Node-RED
Node-RED je programovací nástroj určený k propojení hardwarových zařízení, API a online služeb dle individuálních potřeb. 
Node-RED je blokový programovací nástroj, který je založen na runtime prostředí Node.js, tudíž Node-RED běží jako serverový nástroj (lokální či s vzdáleným přístupem). Pro přístup k vývojovému prostředí se používá webový prohlížeč. Vývojové prostředí – respektive editor programu – se skládá z palety nodů a pracovního prostoru nazývaného „flow“ (tok, proud). Do pracovního prostředí přetahujeme jednotlivé nody a spojujeme je. Tím vzniká náš program, který se může dokonce skládat z více jednotlivých „flow“ – toků. Nody představují jednotlivé akce, které se odehrávají ve vašem programu. Ať už se jedná o zpracování dat, připojení k serveru, odeslání zprávy na mobil, zobrazení grafů a mnohé další. Mezi jednotlivými nody tečou jednotlivé zprávy, které nesou obsaženou samotnou informaci. Základním programovacím jazykem, který se používá pro vývoj programů, je JavaScript. Před možným spuštěním našeho programu je vždy nutné změny provedené v editoru nahrát na server pomocí tlačítka „Deploy“
https://nodered.org/
Cvičení 1. Covid-19 data
Úkoly:
1. Vypište do debugu kompletně první položku pole data
2. Vypište do debugu věk první osoby v poli data
3. Vypište do debugu věk poslední osoby v poli data
4. Vypište do debugu průměrný věk všech osob
5. Vypište do debugu, kolik je žen a kolik mužů
6. Vytvořte webovou stránku pod jménem localhost:1880/covid a vypište do nadpisu h1 aktuální počet osob s prokázanou nákazou dle hlášení KH, (včetně html) (odkaz 2.)
7. Nainstalujte si paletu dashboard a do nodu text (ikona abc) zapište počet všech 16letých nakažených včetně popisku
8. Vypište do debugu věk prvních 20 osob s prokázanou nákazou jako samostatný msg.payload, využijte node split
9. Zapište do souboru věk posledních 20 osob s prokázanou nákazou na samostatný řádek, s každým novým zápisem se stávající zápis přepíše. + výpis do debugu ze souboru
10. Zapište do souboru věk posledních 20 osob s prokázanou nákazou bez odřádkování, tzn za sebe. Do souboru se s každým zápisem pouze připíše. + výpis do debugu ze souboru
12. Rozdělte flow pomocí nodů link in a link out + výpis do debugu ze souboru
13. Využijte node delay a do grafu s názvem gauge vypište každou sekundu věk jedné osoby s prokázanou nemocí. Celkem vypište prvních 50 osob.
14. Okomentujte každé vlákno pomocí nodu comment
15. Nastavte zapisování do souboru roků posledních 10 osob s prokázanou nemocí automaticky každých 5 sekund. Soubor se tedy každých 5 sekund automaticky přepíše.
16. Nastavte odesílání hlášení o počtu nakažených za včerejší den jednou denně v 6:00 na váš školní email ve formátu: "Počet nakažených za včerejší den je: 5394 + nový řádek + odesláno: 9.10.2020"
Nápověda pro 16. - server: mail.ssps.cz, port: 465
Zdroje
Zdroj dat: https://onemocneni-aktualne.mzcr.cz/api/v2/covid-19
Odkaz data 1. https://onemocneni-aktualne.mzcr.cz/api/v2/covid-19/osoby.json - Pro všechny úkoly kromě 6.
Odkaz data 2. : https://onemocneni-aktualne.mzcr.cz/api/v2/covid-19/zakladni-prehled.json Základní přehled pro 6. úkol
Návody:
JSON, Javascript:
https://www.w3schools.com/js/js_json_objects.asp
https://www.w3schools.com/js/js_arrays.asp
https://cookbook.nodered.org/#http-requests
Také po kliknutí na ikonu knihy v Node-redu->
Ukázka možného zapojení
Příklad výpisů
Cvičení 2. DPP real-time data
Úkoly
1. Vytvořit funkční flow které do debugu vypíše kompletní data o aktuálních polohách všech autobusů na libovolné, vámi zvolené autobusové lince.
2. Vytvořit funkci, která zvládne vypsat podrobnosti o příští a minulé zastávce se zpožděním a konečnou zastávkou prvního autobusu v poli.
3. Vytvořit nějaký výstup kromě debugu. Ať už webovou stránku, nebo nějaký výstup pomocí nodů v sekci dashboard. Jeho obsah je na vás, ať hlavně dává smysl a je užitečný.
Pro přístup k API si vygenerujte API klíč
(x-access-token) zde: https://api.golemio.cz/api-keys/auth/sign-in
API jsou k dispozici: https://golemioapi.docs.apiary.io
Návod na vytvoření request header:https://cookbook.nodered.org/http/set-request-header
Jízdní řády jsou na IDOSu.
Odkazy
JSON, Javascript:
https://www.w3schools.com/js/js_json_objects.asp
https://www.w3schools.com/js/js_arrays.asp
Příloha - soubor ID zastávek, autobusů atd.
FILE_5fba54d384dab.zip
Ukázka zapojení
Před samotným nodem http request je nutné vytvořit funkci, která msg. obohatí o váš vygenerovaný token. Tento přístupový údaj (token) je vždy v headeru requestu.
Výstup
Surová podoba dat z API
Formátovaná podoba dat v debugu Node-REDu
Výstup funkce
Cvičení 3. - Trasování autobusu
Na základě získaných znalostí z předchozího cvičení budeme pokračovat s vyhodnocováním a zobrazením real-time opendat o MHD.
Cílem je vytvořit funkční dashboard dle vzoru v přílohách. Ten musí obsahovat mapu a graf na stejné úrovni. 
- Mapa bude zobrazovat aktuální polohu prvního autobusu na lince a trackování jeho jízdy. (Čáru, která se bude vykreslovat dle získávaných koordinátů od aktuální polohy)
- Graf bude vypisovat zpoždění v sekundách za posledních několik minut jízdy prvního autobusu na lince, např. posledních 15-20minut. 
Dále bude dashoboard obsahovat pod mapou a grafem také textbox s číslem a popiskem aktuálního průměrného rozdílu oproti jízdnímu řádu všech autobusů na trase zvolené linky. Například pokud budou na trase 2 autobusy linky 190, 1. autobus bude mít aktuální zpoždění 10s a 2. autobus přijel naposledy o 20s dříve oproti jízdnímu řádu, bude celkový průměrný rozdíl 15s. (30/2)
Pzn. na přiloženém obrázku chybí textbox.
Odkazy
https://www.npmjs.com/package/node-red-contrib-web-worldmap
Ukázka flow 
Není to vzor, vaše zapojení se může výrazně lišit, je mnoho způsobů jak dosáhnout funkčního řešení
Dashboard (bez textboxu)

HDL cvičení do hodiny
HDL cvičení
Postup pro každé cvičení
1. Vyhledat a prostudovat příslušnou technickou dokumentaci ke všem potřebným zařízením (Moduly, ovladače, …)
2. Vyhledat příslušná technická zařízení v laboratoři. (V případě nutnosti otevření menšího, bílého rozvaděče přivolat kantora.)
3. Zjistit funkcionalitu jednotlivých zařízení.
4. Spustit konfigurační prostředí HDL Buspro.
5. Plnění zadaných scénářů (konfiguraci si vyzkouší všichni členové skupiny)
6. Zamyslete se/zapište do pozn. bloku maximální možné využití techniky, se kterou jste pracovali. (Např. kolik místností by bylo možné touto technikou ovládat, jakými způsoby, …)
7. Kalkulace takového zapojení v praxi (domě/bytě). Cenu práce nezapočítáváme. Použijte katalogové ceny dostupné na Internetu.
1. cvičení - Stmívání LED panelů
# 1.1 Scénář
Při stisknutí prvního tlačítka na všech ovladačích typu DLP se rozsvítí LED panel v příslušné místnosti na 100% výkonu. Při stisknutí druhého tlačítka se příslušný LED panel opět vypne. Při stisknutí třetího tlačítka se rozsvítí LED panel v místnosti na 10% svého výkonu a po opětovném stisknutí třetího tlačítka se panel vypne. Nastavení výkonu osvitu je provedeno v konfiguračním prostředí příslušného ovladače.
Pozn. tlačítka na první straně DLP ovladače
Než budete pokračovat na další scénář, vyčkejte na kontrolu od kantora!
# 1.2 Scénář
Po stisknutí čtvrtého tlačítka na jakémkoliv ovladači typu DLP v přízemí, se rozsvítí všechny LED panely v přízemí na 1%. Po jeho opětovném stisknutí se celé osvětlení vypne.
Pozn. tlačítka na první straně DLP ovladače
Než budete pokračovat na další scénář, vyčkejte na kontrolu od kantora!
# 1.3 Scénář
Po stisknutí pátého tlačítka na ovladačích typu DLP v přízemí, se rozsvítí LED panely v přízemí na 100% a po 10s automaticky sníží svůj výkon na 1%, po dalších 10s se opět rozsvítí na 100%. Po třech takovýchto cyklech zůstanou LED panely na 100% svého výkonu.
Pozn. tlačítka na první straně DLP ovladače
Než budete pokračovat na další scénář, vyčkejte na kontrolu od kantora!
# 1.4 Scénář
Zamyslete se nad všemi možnostmi nastavení DLP panelu. Co lze tímto panelem ovládat a jakými způsoby?
Než budete pokračovat na další scénář, vyčkejte na kontrolu od kantora!
# 1.5 Scénář
Změňte ikony na DLP panelu v koupelně za jiné ve stejném formátu. Obrázek najděte na internetu.
Než budete pokračovat na další scénář, vyčkejte na kontrolu od kantora!
# Doplňující úkoly
Zkuste vyhledat na internetu technickou alternativu k HDL, která by měla zajistit stejné, nebo podobné plnění scénáře.
Porovnejte +- jednotlivých technologií.
# Potřebné technické zařízení
1. HDL – MPL8.48 8
2. HDL – MPLPI.48-A
3. HDL – MBUS01IP.431
4. HDL – MSP750.431
5. HDL – MDLED0605.432
____________________________________________________________
2.cvičení - Stmívání žárovek - MOSFET
# 2.1 Scénář
Při stisknutí šestého tlačítka na ovladači typu DLP v chodbě se rozsvítí stropní žárovka na 100% výkonu. Při stisknutí sedmého tlačítka se příslušná žárovka opět vypne. Při stisknutí osmého tlačítka se rozsvítí stropní žárovka v místnosti na 5% svého výkonu a po opětovném stisknutí osmého tlačítka se žárovka vypne. Nastavení výkonu osvitu je provedeno v konfiguračním prostředí příslušného ovladače.
Pozn. tlačítka na první straně DLP ovladače
Než budete pokračovat na další scénář, vyčkejte na kontrolu od kantora!
# 2.2 Scénář
Po stisknutí prvního tlačítka na jakémkoliv ovladačích typu DLP v přízemí, se rozsvítí stropní i nástěnná žárovka v hale, v přízemí na 5%. Po jeho opětovném stisknutí se osvětlení vypne.
Pozn. tlačítka na druhé straně DLP ovladače
Než budete pokračovat na další scénář, vyčkejte na kontrolu od kantora!
# 2.3 Scénář
Po stisknutí druhého tlačítka na ovladačích typu DLP v přízemí, se rozsvítí žárovky v hale v přízemí na 100% a po 10s sníží svůj výkon na 5%, po dalších 10s se opět rozsvítí na 100%. Po třech takovýchto cyklech zůstanou žárovky na 100% svého výkonu.
Pozn. tlačítka na druhé straně DLP ovladače
Než budete pokračovat na další scénář, vyčkejte na kontrolu od kantora!
# 2.4 Scénář
Zamyslete se nad všemi možnostmi nastavení DLP panelu. Co lze tímto panelem ovládat a jakými způsoby?
Než budete pokračovat na další scénář, vyčkejte na kontrolu od kantora!
# 2.5 Scénář
Změňte ikony na DLP panelu v chodbě za jiné ve stejném formátu. Obrázek najděte na internetu.
Než budete pokračovat na další scénář, vyčkejte na kontrolu od kantora!
# Doplňující úkoly
Zkuste vyhledat na internetu technickou alternativu k HDL, která by měla zajistit stejné, nebo podobné plnění scénáře.
Porovnejte +- jednotlivých technologií.
# Potřebné technické zařízení:
1. HDL – MPL8.48 8
2. HDL – MPLPI.48-A
3. HDL – MBUS01IP.431
4. HDL – MSP750.431
5. HDL – MDT0203.433
____________________________________________________________
3. cvičení - LED rele, spínání
# 3.1 Scénář
Při stisknutí šestého tlačítka na ovladači typu DLP v koupelně se rozsvítí horní podélné/horizontální LED osvětlení zrcadla (žlutého odstínu) v koupelně. Při stisknutí sedmého tlačítka se příslušné osvětlení opět vypne. Při stisknutí osmého tlačítka se rozsvítí vertikálního LED osvětlení zrcadla v koupelně a po opětovném stisknutí osmého tlačítka se osvětlení vypne. Nastavení osvětlení je provedeno v konfiguračním prostředí příslušného ovladače.
Pozn. Tlačítka na druhé straně DLP ovladače
Než budete pokračovat na další scénář, vyčkejte na kontrolu od kantora!
# 3.2 Scénář
Po stisknutí prvního tlačítka na ovladači typu DLP v koupelně, se rozsvítí oba typy LED osvětlení zrcadla společně. Po opětovném stisknutí se osvětlení vypne.
Pozn. Tlačítka na třetí straně DLP ovladače
Než budete pokračovat na další scénář, vyčkejte na kontrolu od kantora!
# 3.3 Scénář
Po stisknutí druhého tlačítka na ovladači typu DLP v koupelně, se rozsvítí horizontální LED osvětlení zrcadla a po 10s se opět automaticky vypne, zároveň se rozsvítí vertikálního LED osvětlení, také pouze na 10s. (Bude se tedy automaticky střídat horizontální a vertikální osvětlení.) Po třech takovýchto cyklech zůstane LED osvětlení zrcadla zapnuté.
Pozn. Tlačítka na třetí straně DLP ovladače
Než budete pokračovat na další scénář, vyčkejte na kontrolu od kantora!
# 3.4 Scénář
Zamyslete se nad všemi možnostmi nastavení DLP panelu. Co lze tímto panelem ovládat a jakými způsoby?
Než budete pokračovat na další scénář, vyčkejte na kontrolu od kantora!
# 3.5 Scénář
Změňte ikony na DLP panelu v koupelně za jiné ve stejném formátu. Obrázek najděte na internetu.
Než budete pokračovat na další scénář, vyčkejte na kontrolu od kantora!
# 3.6 Scénář
Proč má osvětlení zrcadla dva režimy? K čemu je dobré mít k dispozici dva odstíny osvětlení. Co to znamená pro lidské tělo?
Než budete pokračovat na další scénář, vyčkejte na kontrolu od kantora!
# Doplňující úkoly
Zkuste nastavit také LED osvětlení kuchyňské linky tak, aby se cykly střídaly stejným způsobem pomocích stejných tlačítek spolu s osvětlením zrcadla v koupelně.
Zkuste vyhledat na internetu technickou alternativu k HDL, která by měla zajistit stejné, nebo podobné plnění scénáře.
Porovnejte +- jednotlivých technologií.
# Potřebné technické zařízení
1. HDL – MPL8.48 8
2. HDL – MPLPI.48-A
3. HDL – MBUS01IP.431
4. HDL – MSP750.431
5. HDL – MR0410.431
____________________________________________________________
4. cvičení - Rele okno
# 4.1 Scénář
Při stisknutí levého horního tlačítka na ovladači typu iTouch v prvním patře se v obývacím pokoji otevře okno. Při stisknutí pravého horního tlačítka se okno opět zavře.
Než budete pokračovat na další scénář, vyčkejte na kontrolu od kantora!
# 4.2 Scénář
Při znečištění ovzduší nad hodnotu „středně znečištěné“, se automaticky otevře okno v obývacím pokoji. Při statusu „čistý vzduch“ se okno automaticky uzavře.
Než budete pokračovat na další scénář, vyčkejte na kontrolu od kantora!
# 4.3 Scénář
Zamyslete se nad všemi možnostmi nastavení iTouch panelu. Co lze tímto panelem ovládat a jakými způsoby?
Než budete pokračovat na další scénář, vyčkejte na kontrolu od kantora!
# 4.4 Scénář
Z jakého důvodu hlídáme kvalitu ovzduší v místnosti. Jaký vliv má kvalita ovzduší na lidské tělo. Co vše znamená „kvalita ovzduší“?
Než budete pokračovat na další scénář, vyčkejte na kontrolu od kantora!
# Doplňující úkoly
Zkuste vyhledat na internetu technickou alternativu k HDL, která by měla zajistit stejné, nebo podobné plnění scénáře.
Porovnejte +- jednotlivých technologií.
# Potřebné technické zařízení
1. HDL – MPT4.48
2. HDL – MPLPI.48-A
3. HDL – MBUS01IP.431
4. HDL – MSP750.431
5. HDL – MW02.431 (Používáte 2. kanál)
6. HDL – SB-CMS-LA
____________________________________________________________
5. cvičení - Rele LED iTouch
# 5.1 Scénář
Po stisknutí levého horního tlačítka na ovladači typu iTouch v kuchyni, dojte v kuchyni k sepnutí  obou relé kanálů LED osvětlení ve spodní i horní části kuchyňské linky. (Žlutý a bílý odstín osvětlení). Po opětovném stisknutí světla opět zhasnou.
Než budete pokračovat na další scénář, vyčkejte na kontrolu od kantora!
# 5.2 Scénář
Pokud hodnota aktuálního osvitu v koupelně klesne pod 20 luxů, dojde k automatickému sepnutí obou relé kanálů LED osvětlení se žlutým odstínem světla (Led osvětlení v koupelně i v kuchyni). V opačném případě, tedy s intenzitou světla nad 20 luxů, v kuchyni a koupelně sepnou kanály s bílým LED odstínem osvitu.
Než budete pokračovat na další scénář, vyčkejte na kontrolu od kantora!
# 5.3 Scénář
Zkalibrujte senzor osvitu tak, aby zaznamenával intenzitu světla v přiměřeném rozsahu k místním podmínkám.
Než budete pokračovat na další scénář, vyčkejte na kontrolu od kantora!
# 5.4 Scénář
Po stisknutí pravého dolního tlačítka na ovladači typu iTouch v kuchyni, dojte v kuchyni k rozsvícení stropního LED panelu na hodnotu 50%. Po opětovném stisknutí tlačítka panel zhasne.
Než budete pokračovat na další scénář, vyčkejte na kontrolu od kantora!
# 5.5 Scénář
Zamyslete se nad všemi možnostmi nastavení iTouch panelu. Co lze tímto panelem ovládat a jakými způsoby?
Než budete pokračovat na další scénář, vyčkejte na kontrolu od kantora!
# 5.6 Scénář
Změňte barvy podsvícení na iTouch panelu v kuchyni za libovolné jiné.
Než budete pokračovat na další scénář, vyčkejte na kontrolu od kantora!
# 5.7 Scénář
Jak oko vidí světlo s vysokým zastoupení modré spektrální složky?
Než budete pokračovat na další scénář, vyčkejte na kontrolu od kantora!
# Doplňující úkoly
Zkuste vyhledat na internetu technickou alternativu k HDL, která by měla zajistit stejné, nebo podobné plnění scénáře.
Porovnejte +- jednotlivých technologií.
# Potřebné technické zařízení
1. HDL – MPT4.48 (Ovládací panel)
2. HDL – MPLPI.48-A (Sběrnicová spojka)
3. HDL – MBUS01IP.431 (Gateway)
4. HDL – MSP750.431 (Napájecí modul)
5. HDL – MR0410.431 (4 kanálové relé)
6. HDL – SB-CMS-LA (Senzor kvality ovzduší a intenzity světla)
____________________________________________________________
6. cvičení - HDL Wireless
# 6.1 Scénář
# 6.2 Scénář
# 6.3 Scénář
# 6.4 Scénář
# 6.5 Scénář
# Doplňující úkoly
# Potřebné technické zařízení
______________________________________________________________