آشنایی با خانه هوشمند

اگر تابه‌حال مجبور شده‌اید به خانه خود برگردید تا بررسی کنید که آیا گاز را قطع کرده بودید یا نه؟! یا سیستم گرمایشی خانه را خاموش کرده‌اید یا نه؟ پس مسلماً از مزایایی که یک خانه هوشمند، در اختیارتان می‌گذارد، لذت خواهید برد. شاید زمان‌هایی که با عجله خانه را ترک می‌کنیم تا مدت‌ها فکرمان مشغول این باشد که آیا چای‌ساز را خاموش کردم؟ یا اینکه چراغ حمام روشن بود یا خاموش؟! هوشمندسازی ساختمان یعنی کنترل از راه دور و برنامه‌ریزی کردن برای تمام وسایل خانه‌ای که در آن زندگی می‌کنید.

راهکارهای خانه هوشمند

یک خانه هوشمند به شما این اجازه را می‌دهد که به راحتی گوشی موبایل خود را بر‌دارید و چراغ‌های اضافی منزل را خاموش کنید. یا مثلاً اگر مدت‌ها خانه نبوده‌اید و دوست دارید موقع برگشتن با یک خانه خیلی گرم و یا خیلی سرد مواجه شوید، گوشی همراه خود را برداشته و با استفاده از برنامه کاربردی مرتبط با smart home، سیستم گرمایشی خانه هوشمند خود را به‌گونه‌ای تنظیم می‌کنید تا به محض ورود شما دمای مطبوعی تجربه کنید.

کنترل لوازم خانه از راه دور، به این معناست که می‌توان از هرجایی که هستید؛ تنظیمات این وسایل را در دست داشته باشید. هوشمندسازی ساختمان مستلزم اتصال دوربین‌هایی است که کار مانیتورینگ خانه را در زمان نبودن شما انجام دهند. اطلاعات این دوربین‌ها به تلفن همراه شما فرستاده می‌شود و به شما اجازه می‌دهند هر زمان که بخواهید از فضای خانه هوشمند خود با خبر شوید. سیستم روشنایی خانه را کنترل کنید، وسایل گرمایش خانه را چک کنید و یا حتی وضعیت حیوان خانگی خود را ببینید.

یک خانه هوشمند فقط برای کنترل کردن اشیا خانه از راه دور نیست؛ بلکه برای زمان‌هایی که در خانه هستید هم خدماتی جالب‌توجهی ارائه می‌کنند. در هوشمندسازی ساختمان‌ها می‌توان از دستیاران صوتی استفاده کرد. قهوه‌سازی که به شما بگوید ظرف تفاله‌ها را خالی کنید، یخچالی که تمام شدن مواد غذایی را به شما بگوید، سطل زباله‌ای که پر شدن را گزارش دهد و درنهایت همگی این‌ها به شما کمک می‌کنند تا مدیریت کارهای خانه را راحت‌تر انجام دهید، مخصوصاً اگر یک خانه‌ی بزرگ داشته باشید. در این مقاله با ما همراه باشید و در مورد خانه هوشمند و خدمات آن، بیشتر بخوانید.

خانه هوشمند چیست؟

به گفته وزارت صنعت و تجارت، اصطلاح “خانه هوشمند” برای توصیف خانه‌ای به کار می‌رود که شامل یک شبکه ارتباطی گسترده می‌باشد، به طوری که وسایل مختلف خانه را به هم وصل کند و امکان کنترل، نظارت و دسترسی از راه دور را برای صاحبان آنها فراهم آورد. دستگاه‌ها و لوازم‌خانگی هوشمند، به اینترنت متصل می‌شوند و بسیاری از آنها دارای برنامه‌های هوشمندی هستند که به شما امکان دسترسی و کنترل از راه دور را می‌دهد.

همچنین اتصال وسایل یک خانه هوشمند به اینترنت امکان برنامه‌ریزی و اتوماسیون خانگی را فراهم می‌کند. در واقع می‌توان گفت خانه هوشمند یا smart home ، با کمک اینترنت اشیا در خانه به مدیریت منزل کمک می‌کند. یک خانه هوشمند، یادآوری‌ها را انجام می‌دهد، موقعیت‌های هشدار را گزارش می‌دهد و با دقت بالا خانه را زیر نظر دارد. کلیه امکانات خانه هوشمند از طریق رابط‌های ارتباطی متفاوت مثل تلفن همراه، تبلت و ریموت کنترل هوشمند، به‌سادگی کنترل و برنامه‌ریزی می‌شوند.

امکانات و سنسورهای خانه هوشمند با توجه به خواست صاحب‌خانه قابل‌گسترش و خصوصی‌سازی است. مثلاً ممکن است شخصی بخواهد آبیاری باغچه را به سیستم خانه هوشمند خود اضافه کند. در این صورت با قرار دادن سنسورهای اندازه‌گیری رطوبت خاک، می‌توان تشخیص داد که چه زمان وقت آبیاری گیاهان خانه رسیده است. حتی می‌توان اطلاعات این سنسور را به سیستم آبیاری متصل نمود تا به صورت اتوماتیک شروع به آب دادن باغچه کند. حالا با خیال راحت می‌توانید به مسافرت بروید بدون اینکه نگران از بین رفتن گیاهان خانه باشید. یک خانه هوشمند امکانات زندگی راحت‌تر را برای ما فراهم می‌کند.

اتوماسیون خانگی به چه معناست؟

اکثر مسائل مربوط به خانه معمولاً روتین و قابل‌برنامه‌ریزی هستند. مثلاً اگر کسی صبح از خانه خارج می‌شود و ساعت ۵ به خانه باز می‌گردد؛ می‌تواند کارهای تکراری که هر روز انجام می‌دهد را یک بار برای سیستم خانه هوشمند تعریف کند تا هر روز این کارها به صورت خودکار انجام شود. یا مثلاً وقتی کودک شما در خانه تنهاست یک سری نکات مثل قطع کردن گاز و بسته بودن در اهمیت خاصی دارد. پیدا کردن این الگوها و مشخص کردن رفتارهای قابل پیش‌بینی در هر موقعیت یک اتوماسیون خانگی یا سناریو می‌باشد. در smart home می‌توان شرایط مختلف و کارهای لازم متناسب با هر موقعیت را تنظیم نمود.

برنامه‌ریزی برای موقعیت‌های از پیش تعریف‌شده و یا تعریف سناریوهای مشخص و انجام به‌موقع آنها از جمله کارهایی است که در اتوماسیون یک خانه هوشمند می‌توان مشخص کرد. به‌این‌ترتیب لازم نیست که یک کار تکراری را بارها انجام دهید. خانه‌ی هوشمند می‌تواند برای کارهای روتین زندگی شما، الگوی مشخصی را پیاده‌سازی کند. در واقع یکی دیگر از تعریف‌هایی که برای هوشمندسازی می‌توان به کار برد این است که وسایل هوشمند می‌توانند رفتار ما را پیش‌بینی می‌کنند و بر اساس آن واکنش نشان دهند.

انواع سنسورها در خانه هوشمند

استفاده از سنسورها در خانه هوشمند چندان عجیب نیست. چراکه این سنسورها هستند که اطلاعات را به سیستم‌های کنترل از راه دور خانه ارسال می‌کنند و وضعیت فعلی را گزارش می‌دهند. پس برای داشتن یک خانه هوشمند، نیاز به سنسورهایی داریم که بتوانند طیف وسیعی از اطلاعات کاربردی جهت داشتن یک ساختمان هوشمند را پوشش دهند. بعضی از این سنسورها در لوازم‌خانگی قرار می‌گیرد و بعضی دیگر در محیط و برای کنترل فضای خانه هوشمند.

سنسورهایی که در وسایل خانگی قرار دارند، بسیار کوچک هستند و معمولاً به اندازه یک تراشه که در لوازم خانه جاسازی می‌شود. اما بیشتر سنسورهایی که برای کنترل محیط به‌کار برده می‌شوند، بزرگ‌تر هستند و به‌راحتی دیده می‌شوند. سنسورهای معروف در خانه هوشمند که برای کنترل فضا به کار برده می‌شوند؛ معمولاً عبارت‌اند از:

• سنسور تشخیص حرکت

• سنسور نشت آب

• سنسور تشخیص دما

• سنسور تشخیص نور

• سنسور آب و هوا

• سنسور دود

• مگنت درب و پنجره

یک خانه هوشمند چه کاری می‌تواند انجام دهد؟

با استفاده از فناوری smart home، می‌توانید همه‌چیز را کنترل کنید و ببینید چه اتفاقی در خانه‌ی شما می‌افتد. اگر شما در خانه مستخدم دارید و یا پرستار بچه در اوقاتی که شما نیستید در خانه هستند، نیاز دارید در هر ساعت از روز و از راه دور اوضاع خانه را بررسی کنید. خانه هوشمند زندگی را برای افرادی که تنها زندگی می‌کنند نیز راحت‌تر از قبل می‌کند. بزرگ‌ترین مزیتی که یک خانه هوشمند برای این افراد دارد، تأمین ایمنی و آسایش بیشتر است.

سیستم روشنایی هوشمند:

در یک خانه هوشمند به محض ورود به یک مکان چراغ‌ها روشن و بعد از خروج، وسایل روشنایی خاموش می‌شوند. استفاده از سیستم روشنایی در خانه‌های هوشمند کارایی زیاد دارد. فکر کنید که با دست پر به خانه می‌آیید و در آن موقع زدن پریز کار سختی است. ضمن اینکه پریزها معمولاً جزو قسمت‌های بسیار آلوده هستند و با وجود شایع شدن ویروس‌هایی نظیر کرونا، سیستم روشنایی هوشمند یک مشکل بزرگ را از سر راه برمی‌دارد.

پخش فیلم و موسیقی:

یکی از مزایای خانه هوشمند یکپارچه‌سازی تجهیزات پخش فیلم و موسیقی است. جایگزین کردن یک ریموت کنترل به جای چندین ریموت کنترل بزرگ و کوچک که در سرتاسر خانه پخش‌شده‌اند؛ از فواید هوشمندسازی ساختمان است. همچنین می‌توان به صورت همزمان یک موزیک را از چندین بلندگو، رادیوهای اینترنتی و دیگر سرویس‌های پخش‌کننده موسیقی، اجرا کنید و با استفاده از یک ریموت کنترل و یا از طریق اپلیکیشن smart home، همه‌ی آنها را کنترل کنید.

کنترل تجهیزات برقی:

درهای پارگینگ، درهای ورود و خروج، کنترل استخر و جکوزی، سقف‌های متحرک و پرده‌های برقی، جزء وسایلی هستند که میتوان به شبکه خانه هوشمند افزود.

دستیار صوتی:

درست است که اطلاعات خانه هوشمند از طریق برنامه کاربردی و پیامک قابل دریافت است اما خانه‌های هوشمندی که دستیار صوتی دارند، بسیار محبوب‌تر هستند. Amazon Echo و Google Home دو محصول برجسته در این حوزه هستند. دستیار صورتی از طریق تلفن همراه، لبتاپ، بلندگو و هر دستگاهی که امکان اتصال به اینترنت را داشته باشد، با شما صحبت می‌کند.

افزایش ضریب ایمنی و امنیت بالا:

شما می‌توانید در زمان‌هایی که قصد خروج از منزل را دارید، سیستم دزدگیر خانه هوشمند را فعال کنید. خانه هوشمند دارای سیستم امنیتی قوی است و به محض ورود افراد غیرمجاز به سرعت موقعیت را گزارش می‌کند. سنسورهای نصب شده در خانه می‌توانند رفت‌و‌آمدها را ثبت کنند و از وقوع جرم جلوگیری می‌کنند.

مراقبت از افراد خانه:

خانه‌های هوشمند می‌توانند از آسیب‌پذیرترین افراد جامعه محافظت کنند. در بعضی از فناوری‌های پیشرفته خانه هوشمند می‌توان با نصب سنسورهای خاص حرکت افراد مسن را تحت نظر گرفت. افراد مسن و کودکانی که در خانه تنها می‌مانند، بیشتر در معرض خطر هستند. اگر فرد مدت زیادی بی‌حرکت باشد، زمین‌خورده باشد و یا خارج از روال عادی خود رفتار کند، می‌توانند به مراقب‌های آنها هشدار دهند و یا با مرکز اورژانس تماس بگیرند.

ترموستات هوشمند:

یکی دیگر از محبوب‌ترین فناوری‌ها در smart home، ترموستات هوشمند است. در بسیاری از کشورها از جمله کشور ما که تغییرات آب و هوایی زیادی دارد، یکی از دغدغه‌های همیشگی افراد تنظیم دمای مناسب خانه است.

استفاده از ترموستات هوشمند، خیال شما را بابت تنظیم دمای هوای منزل آسوده می‌کند. فقط کافیست درجه دلخواه را در ترموستات هوشمند تنظیم کنید.

هنگامی که دمای خانه از درجه مشخص شده بیشتر می‌شود، سیستم گرمایشی خانه هوشمند، به صورت اتوماتیک خاموش خواهد شد. خانه هوشمند با دستیار صوتی می‌تواند قبل از سرد شدن هوا، درمورد اطمینان از درستی وسایل گرمایشی هشدار دهد.

مدیریت هزینه‌ها:

هوشمند سازی ساختمان‌ها موجب کاهش هزینه‌های انرژی می‌شود. خانه هوشمند باعث می‌شود شما در هزینه قبض‌ها تغییرات عمده‌ای را مشاهده کنید. اکنون اگر فراموش کرده باشید که هنگام ترک خانه، سیستم گرمایشی را خاموش کنید، می‌توانید از طریق اپلیکیشن smart home، این کار را انجام دهید و جلوی هزینه‌های اضافه را بگیرید. کنترل و مانیتورینگ تأسیسات سرمایش و گرمایش، تنظیم حرارت و کنترل روشنایی، باعث می‌شود به میزان زیادی در مصرف سوخت صرفه‌جویی شود. خانه هوشمند با اطلاعاتی که از سنسورهای حرکتی و یا وزنی دریافت می‌کند؛ می‌تواند حضور اشخاص را تشخیص دهد. بنابراین می‌توان سیستم را به‌گونه‌ای برنامه‌ریزی کرد که بعد از مدت مشخصی از خارج شدن افراد از اتاق‌ها یا خانه، سیستم گرمایش یا سرمایش را خاموش کند.

هوشمندسازی ساختمان فقط مخصوص به خانه‌ها، ویلاها و آپاراتمان‌ها نیست بلکه در تمامی ساختمان‌های صنعتی، اداری و تجاری، هتل‌ها، دانشگاه‌ها و مدارس، بیمارستان‌ها، ورزشگاه‌ها، رستوران‌ها و پارکینگ‌ها امکان هوشمندسازی وجود دارد. پیاده‌سازی تکنولوژی smart home در مقیاس وسیع‌تر، کمک بزرگی به صاحبان مشاغل و سرمایه‌داران می‌کند.

نحوه ایجاد یک خانه هوشمند

شما می‌توانید با نصب شبکه‌ای که امکان اتصال وسایل و لوازم خانه را به شما امکان می‌دهد، خانه خود را هوشمند کنید. و یا می‌توانید محصولات منحصربه‌فردی را که می‌توان از طریق تلفن همراه کنترل کرد، بخرید. در حال حاضر این وسایل در کشور ما تولید نمی‌شوند پس تنها راه داشتن یک خانه هوشمند این است که از تکنولوژی استفاده کنید که به صورت سخت‌افزاری و نرم‌افزاری امکان کنترل خانه را به شما بدهد.

آیا دستگاه‌های هوشمند به یکدیگر وصل می‌شوند؟

دستگاه‌های خانگی هوشمند می‌توانند با هم کار کنند. سیستم Nest، که شامل یک ترموستات هوشمند و سنسور دود (مونوکسید کربن) است و در صورت تشخیص نشت منوکسید کربن، به منظور خاموش کردن گرمایش با ترموستات ارتباط برقرار می‌کند.

پروتکل‌های خانه هوشمند

همان‌طور که میدانید تمامی اطلاعاتی که از سنسورها و لوازم‌خانگی خانه جمع‌آوری می‌شود، در کنترل‌کننده مرکزی قرار دارد. حال برای اینکه بخش‌های مختلف خانه هوشمند، بتوانند به راحتی با یکدیگر و با کنترل‌کننده مرکزی ارتباط برقرار کنند، نیاز به راه ارتباطی مشخصی دارند که پروتکل خانه هوشمند نامیده می‌شود. پروتکل، سیاست ارتباطی از پیش تعریف‌شده‌ای است که در بستر آن، لوازم هوشمند می‌توانند بر اساس یک روش استاندارد، اطلاعات را بین خودشان ردوبدل کنند. پروتکل‌های خانه هوشمند هم به صورت بی‌سیم و هم سیمی اجرا می‌شوند. تعدادی از پروتکل‌های مطرح در این زمینه عبارت‌اند از:

پروتکل KNX

پروتکل KNX، رایج‌ترین و محبوب‌ترین پروتکل در هوشمندسازی ساختمان‌ها است و در اتوماسیون خانگی و کنترل سیستم‌های خانگی و ساختمان، سیستم‌های تهویه مطبوع، کنترل نور و انرژی نقش دارد. این پروتکل سیمی دارای سرعت و امنیت شبکه‌ بالایی می‌باشد و ارتباطات متنوعی مانند امواج رادیویی، وایرلس، شبکه برق ساختمان، کابل‌های زوج سیم به هم تابیده، شبکه اترنت و اینفرارد را پوشش می‌دهد. همه تجهیزات این پروتکل به طور مستقل هوشمند هستند. این محصولات شامل عملگرها، سنسورها و پنل‌های مشاهده و نظارت هستند که به سیستم‌های اتوماسیون خانگی و دیگر پروتکل‌های ارتباطی ساختمان، متصل می‌شود. در خانه هوشمند از پروتکل KNX، به منظور کنترل موارد زیر استفاده می‌شود:

• روشنایی کنترل سیستم

• محاسبه مصرف انرژی

• سیستم صوتی و تصویری

• سیستم اعلام و اطفاء حریق

• سیستم سرمایش و گرمایش

• سیستم امنیتی و دزدگیر

• سیستم از راه دور

• نظارت بر کل ساختمان

• سیستم‌های جانبی مانند پارکینگ

• وسایل برقی

پروتکل Z-Wave

تکنولوژی Z-Wave برای پهنای باند کم و دیتاهای با حجم کم مانند اتوماسیون خانگی کاربرد دارد. این پروتکل بی‌سیم برای انتقال سیگنال‌ها از وایرلس و به کمک امواج رادیویی با فرکانس پایین و مصرف انرژی کم، بهره می‌برد. پروتکل Z-Wave برای کنترل روشنایی، سرمایش و گرمایش، توزیع صدا و تصویر و همچنین موارد امنیت در ساختمان مورد استفاده قرار می‌گیرد. از جمله مزایای این پروتکل نصب و راه‌اندازی ساده و قابلیت افزودن تجهیزات و امکانات جدید است. استفاده از این سیستم بخصوص برای کودکان و سالمندان ساده است و ازآنجایی‌که اندازه سخت‌افزاری کوچکی دارد به راحتی با سایر وسایل ترکیب می‌شود. اطلاعات این پروتکل در smart home، از طریق ارسال پیامک، ریموت کنترل، پنل لمسی، تبلت، اینترنت و تلفن همراه کنترل می‌شود.

پروتکل LonWorks

پروتکل LonWork، به منظور برقراری ارتباط میان انواع کنترل‌گرها و سرورهای مرکزی در سیستم‌های هوشمندسازی ساختمان‌ها و اتوماسیون خانگی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این پروتکل، اجازه می‌دهد تا سازنده‌ها و تولیدکننده‌های مختلف، تجهیزات هوشمندسازی ساختمان نظیر سنسورها، محرک‌ها یا کنترل‌کننده‌هایی را که با هم کار می‌کنند، تولید نمایند. جهت نصب و پیاده‌سازی این پروتکل نیازی به تغییر در سیستم‌های قبلی ساختمان نیست و به همین علت به پروتکل باز نیز شهرت دارد.

پروتکل BACnet

پروتکل BACnet جهت یکپارچه‌سازی تجهیزات در اتوماسیون و مدیریت ساختمان استفاده می‌شود. این پروتکل به صورت مجزا و به عنوان راه‌حلی جامع، تمامی سیستم‌های ساختمان را در یک شبکه منسجم، با هدف صرفه‌جویی انرژی، افزایش رفاه و امنیت و کاهش هزینه‌ها به یکدیگر مرتبط می‌کند. در سیستم‌های اتوماسیون خانگی و کنترل خانه‌های هوشمند از این پروتکل به منظور کنترل سیستم‌های تهویه، سرمایش و گرمایش، سیستم روشنایی، سیستم اعلام حریق و تجهیزات امنیتی استفاده می‌شود و می‌توان کنترل همه جانبه وسایل کنترلی را از یک ایستگاه مرکزی در دست گرفت.

آیا می‌توان ساختمان‌های قدیمی را به خانه هوشمند تبدیل کرد؟

بهتر است اقدامات لازم برای هوشمندسازی ساختمان قبل از برق‌کشی انجام شود اما اگر ساخت خانه تمام شده باشد باز هم می‌توان کار هوشمندسازی ساختمان را انجام داد. با استفاده از پروتکل‌های KNX و LonWorks امکان هوشمندسازی خانه‌ها و ساختمان‌های قدیمی بدون تغییر بستر، میسر است. شما می‌توانید با کمک این پروتکل‌ها و بدون نیاز به تغییر اساسی در ساختمان خود از مزایای smart home بهره‌مند شوید.

شرکت آرشین در محصولات خود از استاندارد KNX استفاده می‌کند و به همین منظور توانایی پیاده‌سازی تکنولوژی خانه هوشمند را حتی در ساختمان‌هایی که ساخت آنها پایان‌یافته نیز دارد. جالب است بدانید هوشمندسازی ساختمان، در قیمت ساختمان نقش دارد. امروزه خانه‌های هوشمند طرفداران زیادی دارند و می‌توان با قیمت بالاتری آنها را به فروش رساند.

سرعت اینترنت در خانه هوشمند

با استفاده از پهنای باند سریع‌تر، مطمئن‌تر و مقرون‌به‌صرفه می‌توان به راحتی کل خانه را به این شبکه متصل کرد. داشتن پهنای باند بهتر و دامنه بهبودیافته، می‌تواند سیگنال‌های Wi-Fi را که به صورت بی‌سیم در اتاق‌های بیشتری در یک ساختمان هوشمند، به ما ارائه دهد و دستگاه‌های بیشتری را به نرم‌افزار کنترل از راه دور smart home، متصل کند. شرکت دانش‌بنیان آرشین از تکنولوژی RFID در باند فرکانسیUHF استفاده کرده و در تولید آنتن‌های shelf در باندUHF بهره برده است.

شرکت آرشین با اخذ گواهینامه ISO9001-2015، با موضوع تحقیق، طراحی، تولید، فروش و خدمات پس از فروش و اجرای سیستم‌های کنترلی و مدیریت هوشمند در حوزه هوشمندسازی ساختمان است. علاوه بر این شرکت آرشین سیستم‌های مدیریت ساختمان هوشمند را بر اساس استانداردهای بین‌المللی روز دنیا طراحی و پیاده‌سازی نموده است. مهندسان خبره ما در تیم آرشین، پروژه‌های خانه هوشمند را با بهترین کیفیت ارائه می‌دهند. با توجه به امکانات و پتانسیل‌های موجود در کشورمان توانسته‌ایم گام‌هایی مؤثر در این زمینه برداریم.