Bentrovati Amici Smart!
Nel video precedente abbiamo esaminato tutto l'occorrente necessario per iniziare a configurare il nostro setup per una SmartHomeOpen con Home Assistant. Oggi voglio affrontare un'ultimo tema, spesso trascurato, che ritengo molto utile prima di immergerci completamente nel progetto: sto parlando di consumi energetici.
Voglio fornirvi una stima di quelli che saranno i costi operativi approssimativi per un setup base, in modo da darvi un'idea chiara di cosa aspettarsi mantenendo attivo 24 ore su 24 un dispositivo come il Raspberry Pi 4 con tutti i servizi essenziali per Home Assistant. Conoscere i consumi energetici, o le line guida per calcolari, vi permetterà di valutare l'impatto sul vostro budget, seppur in modo approssimativo, e di pianificare al meglio la vostra smart home.
La stima che vi fornirò si basa su un setup di test, grosso modo quello che realizzaremo nel corso di questo viaggio, con i seguenti microservizi attivi:
- Home Assistant: configurato per gestire un set di 100 dispositivi e 40 automazioni attive.
- Zigbee2MQTT: utilizzato come gateway per gestire una rete Zigbee di dispositivi, offrendo flessibilità e compatibilità con una vasta gamma di componenti smart.
- MQTT: che è il broker, nonché, il cuore delle comunicazioni di una rete Zigbee, che permette l'interazione tra Home Assistant e Zigbee2MQTT.
Questo setup rappresenta una base iniziale per chiunque desideri avvicinarsi al mondo della smart home, e vi permetterà di avere un quadro completo dei costi legati al consumo energetico.
Per misurare i consumi del Raspberry Pi 4 in piena operatività con il setup minimo appena descritto, ho utilizzato un misuratore di corrente smart, come il Sonoff POW Elite, collegato tra la presa elettrica e l'alimentatore del Raspberry Pi 4. Questo dispositivo registra uno storico dei consumi che è possibile visionare direttamente dall'app. In alternativa, per una maggiore praticità, potreste utilizzare una presa smart purchè memorizzi lo storico dei consumi.
Vi lascio due prodotti:
https://amzn.to/3AP8Iw4
https://amzn.to/3AWMJ6D
Vi ricordo che il Raspberry Pi 4 richiede una tensione di 5V e un minimo di 2-3 ampere per funzionare correttamente. Supponendo di utilizzare un alimentatore da 5V e 3A per alimentarlo, avremo una potenza massima erogabile di 15W (ottenuti moltiplicando i volt per gli ampere, in questo caso 5V x 3A). Tuttavia, è importante sottolineare che il Raspberry Pi 4 difficilmente raggiungerà un consumo così elevato, soprattutto nel contesto in cui lo utilizzeremo.
Infatti, pur utilizzando un alimentatore con una capacità di 15W, non significa che il Raspberry Pi 4 consumerà sempre la potenza massima. Sarà lui stesso ad assorbire il necessario per le sue operatività, e nella maggior parte dei casi, il consumo effettivo sarà nettamente inferiore.
Ma vediamo, nello specifico, cosa aspettarci.
Monitorando i consumi in idle (ovvero quando il Raspberry è in uno stato di riposo), ho rilevato un consumo di circa 4W continuativi. Nei momenti di picco, invece, quando il dispositivo ha raggiunto una maggiore operatività, il consumo è salito fino a 8W non continuativi.
In media, considerando sia gli stati di idle che quelli di picco, il Raspberry Pi 4 nei miei test ha consumato tra i 5-6 W nell'arco di una giornata. Per ottenere una stima approssimativa dei costi mantenendo attivo il setup base 24h su 24, prendiamo come riferimento per i nostri calcoli un consumo medio di 6 W.
Ipotizziamo che il nostro gestore di energia elettrica ci applichi una tariffa monooraria di 0,16 € per kWh. Sappiamo che un anno bisestile è composto da 8.784 ore. Pertanto, per ottenere il totale dei watt consumati in un anno mantenendo il dispositivo acceso tutto il giorno, è sufficiente moltiplicare la potenza stimata e consumata dal Raspberry Pi 4 (cioè 6w) per il numero di ore totali in un anno:
Quindi moltiplicando quanto segue otteniamo:
6W × 8784ore = 52.596 Wh/a
Sappiamo che un kW è formato da 1000 watt, quindi per convertire i watt in kilowatt è sufficiente dividerli per 1.000:
52.596W : 1000W = 52,6 kWh/a
A questo punto, per ottenere una stima del costo totale annuo, moltiplichiamo i kW consumati per la tariffa applicata dal nostro gestore per kWh:
52,6kWh × 0,16 €/kWh = 8,4€
Questo è quanto ci costerebbe, all'incirca, mantenere acceso il Raspberry Pi 4 per un anno intero con un consumo medio di 6Wh. Dividendo per i 12 mesi, otteniamo un costo di circa 0,70 € al mese. Niente male!
Chiaramente, in questo esempio stiamo parlando del consumo energetico del solo Raspberry Pi 4 con il setup indicato. Bisogna considerare che ogni dispositivo smart aggiuntivo che entrerà a far parte della nostra smart home avrà il suo consumo specifico e, di conseguenza, farà lievitare il costo mensile totale.
Proviamo a fare un'altra stima di massima ipotizzando e calcolando il consumo in idle di 40 dispositivi smart, tra relè, sensori, lampadine e attuatori vari sparsi per la casa. Già, perché, per chi non lo sapesse, ogni singolo dispositivo al quale diamo corrente, seppur non attivo in determinati momenti della giornata, necessita di un minimo quantitativo di energia per restare in ascolto. In genere, per i dispositivi citati, il consumo in idle è di circa 0.5w. È possibile trovare i consumi in idle nei rispettivi manuali.
Supponendo che il consumo di ogni singolo di questo esempio sia proprio di 0.5w, per conoscere il totale di watt moltiplichiamo 0.5w x 40 dispositivi e otteniamo 20w, ovvero quelli che vengono consumati giornalmente per tutto l'anno.
Adesso applichiamo gli stessi calcoli visti in precedenza.
Otteniamo i watt totali consumati in un anno moltiplicando: 20W × 8784ore = 175.680 Wh/a
Convertiamoli in kW: 175.680W : 1000W = 175,68 kWh/a
Infine moltiplichiamoli per la tariffa del nostro gestore e otteniamo circa, ovvero quanto costo totale in un anno:
175,68kW × 0,16 €/kWh = 28,10€
Al mese sono circa 2€ che vanno a sommarsi ai 0,70€ centesimi del precedente calcolo.
In questo momento sappiamo che il costo totale comprensivo dell’operatività massima del nostro hub e dei dispositivi smart nel loro stato di riposo, è di circa 3€ al mese.
Ovviamente, l'obiettivo di questo video non è scoraggiarvi o smorzare l'entusiasmo, ma piuttosto fornirvi uno strumento utile e delle linee guida pratiche, soprattutto per i meno esperti, per stimare facilmente i consumi energetici in modo autonomo una volta che avrete costruito la vostra SmartHome.
Bene, per oggi è tutto. Spero che questo video sia stato utile. Nel prossimo video, inizieremo finalmente a mettere in pratica tutto ciò che abbiamo appreso finora e utilizzeremo gli strumenti acquistati per installare Home Assistant e creare una smart home open. Come sempre, se vi fa piacere seguitemi per altri tutorial, attivate la campanellina e lasciate un like al video.