خانه هوشمند چیست ؟ از رویا تا واقعیت !

خانه هوشمند چیست ؟

در دنیای امروز فرار از تکنولوژی تقریباً غیرممکن است. تکنولوژی در زندگی بشری رخنه کرده و بشر امروزی بیش از پیش به آن وابسته شده است. تکنولوژی های نوین برای ما آسایش، راحتی و امنیت بیشتری را به ارمغان می آورند و چه جایی بهتر از خانه و محیط زندگی!

خانه هوشمند رویاست یا واقعیت؟! شاید ده سال پیش اگر کسی ادعا میکرد که از طریق اینترنت و از راه دور میتواند خانه خود را ببیند، چراغها را روشن/ خاموش کند و سیستم تهویه مطبوع را تنظیم نماید کمتر کسی باور میکرد. اما امروزه این تصورات به واقعیت تبدیل شده و خانه هوشمند از یک رویا به واقعیت پیوسته است. شاید با شنیدن نام خانه هوشمند تعاریف مختلفی به ذهنمان خطور کند. مثلاً اینکه در خانه هوشمند چراغها با سنسور روشن میشوند، با ریموت میتوان پرده های برقی را بالا و پایین برد، با موبایل میشود خانه را از راه دور مشاهده کرد و خیلی موارد دیگر. در این مقاله میخواهیم به زبان ساده خانه هوشمند را تعریف و امکانات یک خانه هوشمند را بررسی کنیم. پس تا پایان این مقاله با ما همراه باشید.

آشنایی با خانه هوشمند

در خانه هوشمند کلیه تجهیزات برقی نظیر پریزهای برق، روشنایی، سرمایش/گرمایش، صوت و تصویر و امنیتی در کنترل و نظارت ساکنین است تا حداکثر آسایش، راحتی و امنیت برای آنان فراهم شود. وقتی تجهیزات برقی در کنترل باشند میتوان به سادگی انواع سناریوهای هوشمند را اجرا کرد؛ برای نمونه پرده های برقی در ساعت مشخصی در روز بالا میروند، چراغهای محوطه با تاریک شدن هوا اتوماتیک روشن می شوند، دوربینها تنها با مشاهده حرکت جدید تصاویر را آرشیو میکنند و بسیاری موارد جذاب دیگر. در حقیقت یک خانه هوشمند میتواند با نیازها و سلیقه شما به خوبی هماهنگ شود. با داشتن یک زیرساخت مناسب و تهیه تجهیزات هوشمند میتوان با بکارگیری قابلیتهای نرم افزاری هر نوع خواسته ای را در هوشمندسازی محقق کرد.

قسمتهای مختلف یک خانه هوشمند

قسمتهای مختلف یک خانه هوشمند

کنترلرها یا عملگرها:

در یک سیستم هوشمند کنترلرها و یا عملگرها (Actuators) شامل مجموعه رله ها و دیمرهایی (تنظیم شدت نور) میباشند که امکان کنترل منابع نوری مختلف، درها و پرده های برقی، فنکوئل و لوازم سرمایش/ گرمایش، پریزهای برقی و به عبارتی کلی تر هرگونه لوازم برقی را فراهم میسازند. به عنوان مثال یک چراغ روشنایی بر روی یک رله سربندی شده است. حال با فشردن یا لمس کردن کلید هوشمند یک فرمان یا سیگنال از طریق کابل و یا به شکل بی سیم به رله فرستاده میشود و با قطع و وصل رله هوشمند چراغ روشن یا خاموش خواهد شد. در مثالی دیگر شما ترموستات اتاق را روشن میکنید و دمای مطلوب را نیز تنظیم میکنید. بدین ترتیب سیگنالها و یا دیتاهای مشخصی برای رله فنکوئل فرستاده شده و فن آن در دور کند، متوسط یا تند به صورت خودکار روشن میشود. اتفاقات مشابهی برای پرده برقی، دربهای برقی، پریز برق و سایر لوازم برقی دیگر میتوان تصور کرد که از طریق این کنترلرها و یا عملگرها رخ میدهند. این کنترلرها میتوانند پشت یک کلید هوشمند و به صورت توکار نصب شوند و یا به صورت مجموعه ای از چندین رله (برای مثال از ۲ کاناله تا ۲۴ کاناله) در یک تابلوبرق مرکزی نصب شوند.

سنسورها:

به مجموعه کلیدها، ترموستاتها، چشمی ها و سایر تجهیزاتی که امکان ارسال یک فرمان یا سیگنال را دارند سنسور گفته میشود. کلیدهای هوشمند به صورت لمسی و یا فشاری در طرحها و مدلهای مختلف نوعی سنسور هوشمند هستند که از انگشتان شما فرمانهایی را برای کنترل روشنایی و یا اجرای سناریوهای نوری دریافت میکنند. چشمی ها نیز نوعی سنسوراند که با مشاهده هرگونه تردد سیگنالی را برای روشن کردن چراغها ارسال میکنند. همچنین مگنتهای درب و پنجره که بر روی دربهای ورودی و یا گاوصندوق یک خانه هوشمند نصب شده و با باز و بسته شدن های ناخواسته سیستم امنیتی را فعال میکنند. مثالهای فراوانی از کارکرد سنسورها در یک خانه هوشمند میتوان تعریف کرد.

در همین زمینه توصیه میکنم حتماً مقاله معرفی و آشنایی با انواع سنسورهای هوشمند را که به صورت کامل در مورد انواع سنسور و عملکرد آنها توضیح داده شده است را مطالعه کنید .

استانداردهای ارتباطی:

برای ایجاد ارتباط بین انواع سنسورها و یا کنترلرهای یک خانه هوشمند میتوان از بسترهای ارتباطی مختلفی استفاده کرد. به عنوان نمونه نحوه ارسال سیگنال بین سنسور و عملگر میتواند از طریق کابل باشد و یا به صورت بی سیم. هرکدام از این بسترهای ارتباطی مزایا و معایبی دارند و بر این اساس شرکتها و موسسه های مختلف در سطح دنیا به وجود آمده اند که استاندادرهای مشخصی را برای ایجاد ارتباط بین اجزای یک خانه هوشمند تعریف میکنند. این استانداردها در حقیقت زبان ارتباطی بین فرستنده و گیرنده تجهیزات سیستم هوشمند میباشند. به عنوان مثال در سیستمهای کابلی استانداردهایی نظیر KNX, LON, Modbus, LAN و در سیستم بی سیم استانداردهایی نظیر Wifi, Bluetooth, ZWave, Zigbee در سطح جهانی مطرح میشوند و برندهای مختلف در دنیا محصولات خود را با این استانداردها تولید و عرضه میکنند.

ایجاد ارتباط بین استانداردهای مختلف:

به دلیل وجود مزایا و ویژگی های مختلف در استانداردهای ارتباطی گاهاً نیاز میشود که دو استاندارد را به یکدیگر متصل کنیم. برای نمونه استاندرد کابلی KNX در داخل یک ویلای هوشمند بکار گرفته شده در حالیکه تاسیسات موتورخانه تحت استاندارد Modbus میباشند. حال چه باید کرد؟ چگونه میتوان دمای دیگ آب یا تصفیه استخر را به صورت مرکزی کنترل کرد؟ برای حل این مشکل راهکار وجود دارد. شرکتهای متعددی در دنیا رابطها یا Gateways تولید میکنند و استانداردهای مختلف را به یکدیگر متصل کرده و به کاربران این نوع سیستمها اجازه کنترل و نظارت یکپارچه را از طریق یک نرم افزار واحد فراهم می دهند.

مشخصاً برای کنترل خانه هوشمند از طریق موبایل باید یک رابط شبکه (TCP/IP) به سیستم هوشمند خانه وجود داشته باشد. بدین ترتیب با زدن یک کلیک بر روی نرم افزار موبایل یک سیگنال از طریق مودم شبکه به رابط بین دو سیستم ارسال شده و سپس این فرمان به خاموش یا روشن کردن یک چراغ منتهی میشود.

امکانات یک خانه هوشمند چیست؟

امکانات یک خانه هوشمند چیست؟

روشنایی:

  • تنظیم شدت نور (Dim) چراغ‌ها متناسب با دکوراسیون داخلی و نیاز کاربر؛ زیبایی و انعطاف‌پذیری بیشترروشنایی
  • ذخیره‌سازی و اجرای انواع سناریوها توسط کاربر؛ تغییر وضعیت چراغ‌های متعدد تنها با ارسال یک فرمان
  • کنترل خودکار چراغ‌ها توسط حسگرهای حضور و سنسورهای حرکتی؛ آسایش بیشتر و کاهش هزینه برق
  • کنترل خودکار شدت نور چراغ‌ها به منظور تثبیت میزان روشنایی محیط (Lux)؛ ایده‌آل برای محل مطالعه، دفاتر، ادارات و…
  • خاموشی کلیه چراغ‌ها در زمان استراحت یا ترک محل تنها با فشردن یک کلید؛ جلوگیری از مصرف بیهوده برق

تهویه مطبوع  (سرمایش/ گرمایش):

  • کنترل هوشمندانه هرگونه دستگاه سرمایشی یا گرمایشی (HVAC)؛ فن‌کوئل سه‌دور، هواساز، رادیاتور، گرمایش‌کف و…تهویه مطبوع  (سرمایش/ گرمایش):
  • تثبیت دمای محیط در مقدار مطلوب کاربر از طریق انواع ترموستات‌های هوشمند؛ تامین دمای مطبوع و بهینه‌سازی مصرف
  • تغییر دمای مطلوب (Comfort) به دمای اقتصادی (Economy) در زمان ترک محل؛ کاهش مصرف برق
  • کنترل خودکار سیستم تهویه مطبوع توسط حسگرهای حضور(PIR Sensor)؛ صرفه جویی در مصرف برق با حفظ آسایش
  • تنظیم خودکار سرعت فن‌کوئل‌های سه‌دور متناسب با دمای محیط(Air Condition)؛ تسریع در دستیابی به دمای مطبوع
  • میانگین‌گیری از دمای نقاط مختلف؛ ایجاد دمای ثابت و یکنواخت در فضاهای بزرگ
  • امکان قطع سیستم تهویه مطبوع در هنگام باز شدن پنجره‌ها؛ جلوگیری از اتلاف انرژی

موتورهای برقی (پرده، پنجره، در و…):

  • تنظیم دقیق موقعیت موتورهای دوجهته نظیر پرده، پنجره و سایه‌بان‌های برقی؛ انعطاف‌پذیری بالا متناسب با هر نوع کاربریموتورهای برقی (پرده، پنجره، در و…)
  • هماهنگی پرده‌های برقی با چراغ‌ها در سناریوها؛ اجرای نماهای متنوع
  • تغییر خودکار موقعیت پرده‌ها بر اساس نور خورشید؛ حداکثر بهره‌گیری از روشنایی طبیعی و حفاظت از آفتاب شدید
  • کنترل وضعیت پرده‌های برقی بر اساس برنامه زمان‌بندی؛ تامین آسایش در طول شبانه روز
  • کنترل خودکار وضعیت پنجره‌ها با توجه به شرایط آب و هوا؛ استفاده از هوای تازه، محافظت در برابر باد و باران و…

ایستگاه هواشناسی:

  • مانیتور کردن دقیق شرایط جوی؛ اطلاع از دمای هوا، شدت روشنایی آفتاب، سرعت وزش باد و بارندگیایستگاه هواشناسی:
  • اجرای خودکار سناریوها متناسب با شرایط جوی مختلف؛ تعامل هوشمندانه با طبیعت
  • اجرای سناریوهای نوری متنوع در زمان غروب خورشید یا تاریکی هوا؛ روشنایی خودکار محوطه و نما در شب

سیستم امنیتی:

  • نظارت مداوم توسط حسگرهای حضور و فعال‌سازی سیستم هشدار در هنگام تردد مشکوک؛ افزایش امنیت و آرامشسیستم امنیتی:
  • اطمینان از بسته بودن در و پنجره‌ها به کمک حسگرهای بازشو در و پنجره؛ آگاهی از ورود افراد یا باز بودن ناخواسته درها
  • قفل شدن خودکار درهای ورودی طبق برنامه زمان‌بندی؛ اطمینان از عدم تردد در ساعات غیر مجاز
  • نظارت بهتر بر پنجره‌ها توسط حسگر شکست شیشه؛ اطمینان از ایمنی کامل در تمام نقاط ساختمان
  • آشکار شدن پیام امنیتی بر روی نمایشگرها وثبت در سرور مرکزی؛ کنترل و نظارت مرکزی
  • مطلع ساختن کاربر از هرگونه حادثه با ارسال E-mail یا SMS؛ نظارت دقیق از تمام نقاط دنیا
  • قابلیت اتصال به انواع سیستم‌های امنیتی نظیر اعلام حریق، دزدگیرو…؛ دستیابی به سیستم یکپارچه

آیفون تصویری:

  • استفاده از ایستگاه خارجی تحت شبکه (TCP/IP) جهت کنترل در های ورودی؛ همگام با تکنولوژی روزآیفون تصویری:
  • امکان استفاده از انواع تلفن‌های هوشمند، تبلت‌ها و نمایشگرهای دیواری به عنوان ایستگاه داخلی؛ انعطاف در کنترل
  • امکان برقراری ارتباط داخلی صوتی و تصویری بین ایستگاه های مختلف؛ آسایش بیشتر در مجتمع ها و ویلاهای بزرگ
  • استفاده از سیستم های ورود بدون کلید نظیر درگاه اثر انگشت، کارت خوان یا صفحه کلید؛ عدم نیاز به دسته کلید

موتورخانه:

  • کنترل و مانیتور دیگ آب‌گرم، پمپ‌ها، مبدل‌های حرارتی و سنسورها از طریق نمایشگر یا گوشی تلفن؛ نظارت همه جانبهموتورخانه
  • استفاده از انواع ترموستات‌های مستغرق و جداری جهت کنترل تاسیسات مکانیکال؛ انطباق با هر نوع اجرای تاسیسات
  • تعیین زمان‌بندی هفتگی جهت تصفیه آب استخر و جکوزی؛ بهینه‌سازی مصرف انرژی گرمایی
  • کنترل از راه دور کلیه تاسیسات موتورخانه؛ دمای دیگ، راه‌اندازی مبدل‌های گرمایی و…

سرور مرکزی هوشمند:

  • دارای رابط گرافیکی پیشرفته (GUI) جهت نظارت و کنترل سیستم هوشمند؛ انعطاف در طراحیسرور مرکزی هوشمند
  • کنترل ساختمان از طریق کامپیوتر، نمایشگرهای دیواری، تلفن های هوشمند و انواع تبلت‌ها؛ آسایش و نظارت بهتر
  • کنترل از راه دور تمامی تجهیزات هوشمند ساختمان از طریق اینترنت و از هر نقطه دنیا؛ نظارت بهتر و ایمنی بیشتر
  • دریافت خودکار اطلاعات از وضعیت سیستم توسط E-mail و SMS؛ اطمینان از عملکرد دقیق تجهیزات
  • ایجاد شناسه (Client) برای ۲۰۰ کاربر مختلف با سطوح دسترسی متفاوت؛ استفاده آسان با حفظ امنیت
  • ذخیره سازی اطلاعات هواشناسی و مصرف انرژی به صورت جداول و نمایش در قالب نمودارها؛ مدیریت بهتر و دقیق‌تر
  • مدیریت یکپارچه دوربین‌های تحت شبکه، حسگرهای حضور و سایر تجهیزات هوشمند؛ افزایش قابلیت‌های حفاظتی
  • ایجاد انواع برنامه‌های زمان‌بندی، طراحی گیت‌های منطقی (Logics)، پیاده‌سازی روابط ریاضی و بکارگیری از پروتکل‌های مختلف تحت شبکه نظیر SNMP, NTP؛ کاربری هدفمند و بهینه

اگر میخواهید با قطعات و تجهیزات هوشمند سازی ساختمان بیشتر آشنا شوید توصیه میکنم حتماً مقاله آشنایی با قطعات هوشمند سازی ساختمان را مطالعه کنید .

چرا در آینده نزدیک همه خانه ها هوشمند میشوند؟

در گذشته نه چندان دور کنترل درب پارکینگ با ریموت یک آپشن ویژه برای یک ساختمان محسوب میشد اما امروزه این سیستم کاملاً مرسوم و رایج شده است. دقیقاً همین اتفاق برای هوشمندسازی خانه ها اتفاق خواهد افتاد. در ابتدا هوشمندسازی به عنوان یک کار لوکس و پرهزینه تلقی می شد اما امروزه به قدری امکانات یک خانه هوشمند جذاب شده که هر کسی تلاش خواهد کرد بخشی یا تمام خانه خود را به این سیستمها مجهز کند.

 

منبع : خانه هوشمند چیست ؟ اسمارت شو

مقالات

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *