Guida ai sensori Smart Home: 9 tipi per il monitoraggio completo della casa

In sintesi: I sensori comunicano alla tua smart home cosa sta accadendo, permettendole di agire in autonomia. Ne esistono nove tipologie principali. La maggior parte delle abitazioni inizia con sensori di movimento, per porte e di temperatura, per poi aggiungere sensori antiallagamento e di fumo a scopo di protezione. Quasi tutti richiedono un hub per trasformare gli eventi rilevati in azioni concrete.

A chi è rivolta questa guida

• A chi desidera conoscere quali tipi di sensori per smart home esistono e a cosa serve ciascuno di essi.
• A chi è indeciso tra un sensore di movimento PIR e un sensore di presenza a microonde (mmWave).
• A chi possiede sensori che generano falsi allarmi, non rilevano le persone o esauriscono rapidamente le batterie.

Cosa sono i sensori per smart home e come funzionano?

Un sensore per smart home misura un singolo parametro (un movimento, l'apertura di una porta, la temperatura, la presenza di acqua sul pavimento) e lo trasmette via radio. Da solo compie pochissime operazioni. La parte utile viene gestita dall'hub, che riceve la segnalazione ed esegue una regola: accendere una luce, inviare una notifica, abbassare il riscaldamento, chiudere una valvola.

La maggior parte dei sensori utilizza Z-Wave, Zigbee o Thread (con Matter) grazie al loro consumo energetico estremamente ridotto. Per questo motivo, un sensore grande quanto una scatola di fiammiferi può funzionare per anni con una sola batteria. Il sensore rimane in modalità di sospensione per la maggior parte del tempo e si attiva solo per segnalare una variazione.

1. Il sensore rileva una variazioneUn movimento, una porta aperta, un aumento dell'umidità o dell'acqua a contatto con i suoi terminali.
2. Invia la segnalazione all'hubUn breve messaggio radio, ritrasmesso dai dispositivi alimentati dalla rete elettrica se l'hub si trova a distanza.
3. L'hub esegue la regola impostata"Se il sensore del corridoio rileva un movimento dopo il tramonto, accendi la luce del corridoio per due minuti."
4. Viene eseguita un'azioneUna luce, una presa, una valvola termostatica, una sirena o lo smartphone risponde, solitamente in meno di un secondo.

I sensori sono compatibili con Hubitat, Homey Pro, Home Assistant, Aeotec Smart Home Hub (SmartThings) e Fibaro Home Center. Verifica che l'hub disponga del modulo radio corretto per il sensore scelto. Consulta Come scegliere un controller smart home e Funzionerà con il mio sistema?

Elenco dei sensori per smart home: le 9 tipologie

Queste sono le nove tipologie di sensori per domotica disponibili sul mercato. Molti prodotti ne combinano due o tre in un unico alloggiamento (movimento, temperatura e livello di luminosità costituiscono una combinazione frequente), risultando spesso più convenienti rispetto all'acquisto dei singoli componenti.

Il sensore di livello di luminosità (lux) viene raramente commercializzato come dispositivo indipendente. Di norma è integrato all'interno di un sensore di movimento, in modo da attivare le luci esclusivamente quando la stanza è effettivamente buia.

Sensori di movimento: come funzionano?

La maggior parte dei sensori di movimento utilizza la tecnologia PIR, acronimo di infrarosso passivo (passive infrared). Il sensore non emette alcun segnale. Rileva il calore emesso da ogni corpo caldo attraverso una lente che suddivide l'ambiente in un ventaglio di zone. Quando una persona passa da una zona all'altra, la distribuzione termica varia e il sensore segnala il movimento.

La tecnologia PIR è economica, affidabile e presenta un consumo energetico estremamente ridotto, garantendo una lunga durata della batteria. Presenta tuttavia due limitazioni: rileva più facilmente il movimento trasversale rispetto a quello diretto verso il dispositivo ed è in grado di rilevare unicamente le variazioni; pertanto, una persona seduta immobile alla scrivania o sul divano non viene più rilevata dopo uno o due minuti.

In seguito al rilevamento di un movimento, il sensore attende un intervallo preimpostato prima di segnalare l'assenza di movimento ("no motion"). Questo ritardo è solitamente configurabile.

Sensori di presenza (radar mmWave)

Un sensore di presenza sfrutta la tecnologia radar a bassa potenza, generalmente a 24 GHz o 60 GHz, spesso definita mmWave. Emette onde radio e ne analizza le riflessioni. È in grado di rilevare movimenti micrometrici, come la respirazione o la digitazione sulla tastiera, riconoscendo l'occupazione dell'ambiente anche in assenza di spostamenti.

Il radar richiede una potenza superiore rispetto al PIR. La maggior parte dei sensori di presenza necessita di alimentazione da rete elettrica o USB. Alcuni modelli più recenti a batteria integrano un sensore PIR (per l'attivazione iniziale) e un modulo radar (per confermare la presenza costante nell'ambiente).

• Sensore di movimento PIRAlimentato a batteria, posizionabile su ripiano o applicabile a parete
• Multi-sensoreMovimento, temperatura, umidità e luminosità
• Sensore di presenza mmWaveAlimentato via USB, rileva soggetti fermi o seduti
• PIR e radar combinatiRilevamento di presenza a batteria integrato in un unico dispositivo
• Sensore di presenza a pareteInstallazione fissa e alimentazione da rete elettrica

Sensori PIR o a microonde (mmWave): qual è la soluzione ottimale?

Nessuna delle due tecnologie è superiore in termini assoluti. Il PIR rappresenta la scelta ideale per la maggior parte degli ambienti. Un sensore a microonde o mmWave risulta preferibile negli spazi in cui le persone stazionano a lungo senza muoversi.

Qual è la differenza tra un sensore PIR e uno a microonde?

Un sensore PIR è passivo: riceve solo calore. Un sensore a microonde è attivo: trasmette un segnale e misura ciò che viene riflesso. I sensori a microonde più datati, comuni nell'illuminazione commerciale, rilevano il movimento dalla variazione di frequenza della riflessione (effetto Doppler). I sensori di presenza mmWave per smart home operano a frequenze più elevate e sono sufficientemente sensibili da rilevare una persona quasi completamente immobile.

Che cos'è un sensore a doppia tecnologia (PIR e microonde)?

Un sensore a doppia tecnologia integra entrambi i sistemi. Negli impianti di allarme si attiva solo quando entrambi concordano, riducendo i falsi allarmi. Nei sensori di presenza per smart home i due elementi operano in modo diverso: il PIR garantisce una prima attivazione rapida e il radar mantiene la stanza contrassegnata come occupata.

Quale scegliere?

• Corridoi, scale, pianerottoli, lavanderie: PIR. Il passaggio delle persone è costante.
• Soggiorni, uffici domestici, bagni, camere da letto: un sensore di presenza, o un PIR con un ritardo prolungato di "assenza di movimento".
• Sicurezza: PIR, preferibilmente un modello immune agli animali domestici se sono presenti animali. Un radar in grado di vedere attraverso i muri non è adatto per un sistema di allarme.
• Punti difficili da raggiungere senza presa elettrica: PIR, grazie alla durata della batteria.

Sensori per porte e finestre

Un sensore per porte o finestre (denominato anche sensore di contatto) è composto da due parti: un corpo compatto dotato di interruttore reed e un magnete. Un elemento va fissato al telaio e l'altro alla parte mobile. Al momento della separazione, il sensore segnala lo stato "aperto".

Rappresentano i sensori più semplici e affidabili disponibili sul mercato. I campi di applicazione includono segnalazioni di sicurezza, riduzione del flusso delle valvole dei radiatori quando una finestra è aperta, accensione dell'illuminazione di armadi o corridoi all'apertura di una porta e avvisi in caso di mancata chiusura notturna del garage o della porta sul retro.

I modelli sottili a striscia e quelli a incasso consentono l'installazione a scomparsa all'interno del telaio.

Sensori di vibrazione e inclinazione

Un sensore di vibrazione rileva urti e scuotimenti: impatti su vetri, completamento del ciclo di centrifuga di una lavatrice, movimento dello sportello della cassetta postale. Un sensore di inclinazione rileva una variazione di angolo, risultando la soluzione idonea per porte di garage basculanti o finestre con apertura a vasistas, contesti in cui l'installazione di un contatto magnetico risulta complessa.

• Sensore di contattoFissaggio con supporti adesivi, senza perforazione
• Sensore a strisciaProfilo ultrasottile per montaggio a scomparsa nel telaio
• Sensore a incassoInstallazione all'interno del profilo della porta, non visibile
• Sensore di inclinazionePer porte di garage e finestre con apertura a vasistas
• Sensore di vibrazioneUrti, scuotimenti e cicli di funzionamento di apparecchiature

Sensori di temperatura e umidità

Un sensore ambientale rileva la temperatura e, di norma, l'umidità a intervalli di pochi minuti oppure a ogni variazione del valore oltre una soglia predefinita. Consente di fornire a ciascuna zona di riscaldamento una lettura effettiva della stanza (una valvola per radiatore misura l'aria in prossimità del corpo riscaldante, con valori non rappresentativi), azionare un aspiratore da bagno fino alla completa rimozione del vapore o generare avvisi in caso di umidità, surriscaldamento di armadi rack per server o temperature prossime al congelamento in sottotetti.

Ulteriori dettagli sugli impianti di riscaldamento sono disponibili in Riscaldamento: TRV, termostati e caldaie.

Sensori di perdite d'acqua

Un sensore di perdite viene posizionato a pavimento ed è dotato di due o più contatti metallici inferiori. La presenza d'acqua chiude il circuito tra i contatti, consentendo al sensore di segnalare la perdita entro pochi secondi. L'installazione è indicata sotto il lavello della cucina, dietro lavatrici e lavastoviglie, accanto al serbatoio dell'acqua calda e in prossimità di raccordi idraulici non a vista.

Alcuni modelli includono una sonda cablata per spazi ristretti. Molte versioni rilevano inoltre la temperatura, offrendo una funzione integrata di allerta antigelo. In abbinamento a una valvola di intercettazione smart, il sensore di perdite è in grado di interrompere l'erogazione idrica prima della visualizzazione della notifica. Questa configurazione è illustrata in Sicurezza: fumo, CO e perdite d'acqua.

• Temperatura e umiditàSensore per ambienti con batteria a bottone per parete o scaffale
• Sensore per esterni con displayPer giardini, garage e serre
• Sensore di perditePosizionabile a pavimento nei punti di possibile raccolta d'acqua
• Sensore di perdite con sondaRaggiunge i punti dietro agli elettrodomestici e sotto le vasche
• Sensore di qualità dell'ariaMonitora l'aria respirata negli ambienti interni

Sensori di fumo, calore e monossido di carbonio

Un allarme smart per fumo, calore o CO emette un segnale acustico standard e invia una notifica al proprio hub. Ciò consente di ricevere avvisi da remoto, accendere l'illuminazione per indicare le vie di fuga e attivare ulteriori sirene nell'edificio.

Sensori di qualità dell'aria

I sensori di qualità dell'aria misurano uno o più dei seguenti parametri: anidride carbonica (CO2, indice di scarsa ventilazione degli ambienti), particolato fine (PM2.5, generato da cottura, candele e traffico) e composti organici volatili (VOCs, rilasciati da vernici, detergenti e arredi nuovi). I dati rilevati possono essere impiegati per attivare una ventola di estrazione o segnalare la necessità di aprire le finestre.

Non confondere CO2 con CO. Un sensore di CO2 serve per il monitoraggio del comfort ambientale. Un allarme per monossido di carbonio (CO) è un dispositivo di sicurezza salvavita e appartiene a una categoria di prodotto diversa.

Sensori energetici

I sensori energetici monitorano l'elettricità. Sono disponibili in tre configurazioni standard:

• Prese smart con monitoraggio dei consumi: indicano i consumi di un singolo dispositivo, rappresentando una soluzione immediata.
• Moduli da incasso con monitoraggio dei consumi: svolgono la medesima funzione per circuiti di illuminazione o carichi fissi.
• Misuratori a pinza amperometrica: si agganciano ai cavi del quadro elettrico per monitorare l'intero impianto o una singola linea. Alcune interfacce per contatori smart leggono direttamente i dati dal contatore principale.

Oltre al controllo dei costi, i valori di potenza fungono da eccellenti trigger di automazione. Il rilevamento "La lavatrice è scesa sotto i 5 watt" costituisce un criterio affidabile per indicare la conclusione del ciclo. Gli interventi eseguiti all'interno del quadro elettrico o collegati direttamente alla rete devono essere effettuati da personale qualificato e nel pieno rispetto delle normative locali. Consultare la guida Prese, connettori e monitoraggio energetico.

Posizionamento consigliato per ciascun sensore

• Movimento (PIR): in alto in un angolo, a circa 2 metri di altezza o secondo quanto indicato nel manuale, orientato trasversalmente rispetto al percorso di passaggio delle persone. Tenere lontano da radiatori, luce solare diretta, correnti d'aria e qualsiasi elemento che si muova con il calore.
• Presenza (mmWave): rivolto verso sedute, scrivania o letto. Mantenere ventilatori, tende e piante sospese fuori dal campo visivo. Ridurre la portata se rileva la stanza adiacente.
• Porte e finestre: corpo sul telaio, magnete sulla parte mobile, rispettando la distanza consentita dal manuale quando chiuso. I telai metallici possono ridurre la portata radio e potrebbero richiedere un distanziale.
• Temperatura e umidità: su una parete interna a circa altezza torace, lontano da radiatori, sole, correnti d'aria e piano cottura.
• Perdite d'acqua: orizzontale sul pavimento nel punto più basso vicino all'elettrodomestico o alla tubatura. Eseguire un test con un panno umido.
• Rilevatori di fumo, calore e CO: i rilevatori di fumo vanno installati prioritariamente nei corridoi e sui pianerottoli, poi nel soggiorno. Il rilevatore di calore va collocato in cucina. I dettagli completi sul posizionamento sono disponibili nella Guida alla sicurezza.

Associare un sensore a batteria nella posizione definitiva in cui opererà, non accanto all'hub. Consultare Creare una rete affidabile.

È possibile utilizzare un sensore di movimento all'aperto?

Solo se espressamente progettato per tale impiego. La maggior parte dei sensori di movimento è destinata a interni e una classificazione come IP20 o IP4X indica l'assenza di protezione dalla pioggia. Per giardini, vialetti o porticati, scegliere un sensore commercializzato per uso esterno o resistente alle intemperie e verificarne il grado IP sulla scheda tecnica. Anche in questo caso, installarlo ove possibile sotto una grondaia o un portico. Il movimento di piante causato dal vento e il passaggio di veicoli generano la maggior parte dei falsi allarmi all'esterno.

Alimentazione a batteria o da rete elettrica?

I sensori di movimento, porta, temperatura e perdite d'acqua sono quasi tutti alimentati a batteria. I sensori di presenza, qualità dell'aria ed energia sono per lo più alimentati da rete elettrica o USB, poiché eseguono misurazioni in modo continuo.

Qual è la durata delle batterie dei sensori?

La durata tipica è compresa tra uno e tre anni, con prestazioni superiori per alcuni sensori compatti. Il dato riportato sulla confezione deriva da test in condizioni controllate con un numero ridotto di trasmissioni. Nelle normali condizioni di esercizio l'attività è più intensa, pertanto tale valore va considerato come scenario ottimale.

Perché la batteria si è scaricata dopo pochi giorni?

L'esaurimento della carica entro pochi giorni è raramente indice di un sensore difettoso. Verificare innanzitutto i seguenti fattori:

• Frequenza di invio dati eccessiva. Un sensore di movimento in una cucina trafficata, o un sensore di temperatura impostato per segnalare ogni minima variazione, invia un volume di messaggi notevolmente superiore rispetto ai parametri di test. Aumentare il ritardo di "nessun movimento" ed estendere le soglie di rilevazione.
• Intervallo di riattivazione troppo breve. I dispositivi Z-Wave a batteria si riattivano su base oraria per sincronizzarsi con l'hub. Riattivazioni a intervalli di pochi minuti determinano un rapido consumo della batteria. Per un sensore porta è opportuno impostare l'intervallo più lungo disponibile.
• Modifica dei parametri da parte dell'hub. Alcuni hub applicano configurazioni proprietarie al momento dell'associazione del dispositivo. Confrontarle con le impostazioni predefinite del produttore.
• Segnale debole. Un sensore posizionato al limite della portata ripete l'invio di ogni messaggio. Installare un dispositivo alimentato da rete elettrica nelle vicinanze.
• Recente associazione o aggiornamento. Le procedure di associazione, interrogazione iniziale e aggiornamento del firmware richiedono un consumo energetico elevato. La batteria inclusa nella confezione potrebbe inoltre essere parzialmente scarica. Sostituirla con una nuova del tipo specificato nel manuale.

Come integrare i sensori per smart home nelle automazioni

Un singolo sensore può assolvere a molteplici funzioni. Un sensore di movimento in soggiorno può attivare l'illuminazione la sera, segnalare all'impianto di riscaldamento l'occupazione dell'ambiente e fungere da rilevatore di intrusioni quando l'abitazione è vuota. Il numero di sensori necessario è spesso inferiore a quanto previsto.

• SensoriI trigger per le vostre automazioni
• ControllerL'hub che gestisce le regole
• PresePer controllare lampade ed elettrodomestici
• ModuliPer controllare luci fisse e ventilatori
• RiscaldamentoValvole per radiatori e termostati
• SirenePer rendere udibili gli allarmi in casa

Per spunti e indicazioni su come configurare regole affidabili, consultare Automazioni e scenari efficaci.

Sensori Z-Wave, Zigbee o Matter?

Tutti e tre svolgono la funzione richiesta. Selezionare lo standard supportato in modo ottimale dal proprio hub, quindi scegliere il sensore in base alle caratteristiche tecniche desiderate.

• I sensori Z-Wave impiegano la frequenza a 868 MHz nel Regno Unito e in Europa, garantendo un'eccellente penetrazione attraverso le pareti ed evitando interferenze con il Wi-Fi. Consultare la guida Tecnologia Z-Wave spiegata.
• Zigbee offre la più ampia gamma di sensori compatti ed economici. Consultare la guida Tecnologia Zigbee spiegata.
• I sensori Matter over Thread sono interoperabili tra Apple, Google, Amazon e SmartThings, oltre che con hub dedicati. È richiesto un Thread border router, integrato nell'hub o fornito come dispositivo separato.

Componenti necessari

• Sensori smart home, oppure passare direttamente a sensori di movimento e presenza, porte e finestre, temperatura e umidità e perdita d'acqua
• Un controller smart home per eseguire le automazioni
• Prese smart o moduli da incasso destinati al controllo tramite sensori e al consolidamento della rete mesh