امروز هوشمندسازی به یکی از موضوعات داغ و حساس در زمینه طراحی داخلی ساختمان تبدیل شده است. این کار مزایای بسیاری دارد که از جمله آنها می توان به افزایش ارزش افزوده ساختمان، صرفه جویی در مصرف انرژی و افزایش امنیت، آسایش و رفاه ساکنان اشاره کرد؛ اما سؤال اینجاست که هوشمندسازی ساختمان با چه تجهیزاتی انجام می شود؟ با توجه به اهمیت موضوع، این مقاله به بررسی انواع تجهیزات خانه هوشمند اختصاص داده شده است. با خانه هوشمند کوییک لینک تا پایان مطلب همراه باشید.
خانه هوشمند
امروزه پیشرفت علم و تکنولوژی جای خود را در همه حوزه ها باز کرده است. یکی از این حوزه ها به ساخت و ساز و طراحی داخلی انواع ساختمان مسکونی، اداری، تجاری و صنعتی مربوط می شود. هوشمندسازی ساختمان عنوان مورد استفاده برای این فرایند است. مزایای بسیاری برای خانه هوشمند وجود دارد که از جمله آنها می‌توان به آسایش، رفاه و امنیت بیشتر از ساکنان اشاره کرد. علاوه بر این، هوشمندسازی موجب صرفه جویی در مصرف انرژی می شود. موضوعی که به دلیل روبه پایان بودن سوخت‌های فسیلی و افزایش بهای آنها ارزش بسیاری دارد. دیگر مزایای خانه هوشمند در افزایش ارزش افزوده ساختمان، کنترل از راه دور تمامی تجهیزات، کاهش هزینه نگهداری و قابلیت ارتقاء با گذشت زمان خلاصه شده است.
تجهیزات خانه هوشمند
تجهیزات خانه هوشمند
خانه معمولی با به کارگیری تجهیزات مخصوص به یک خانه امن، راحت و با بهره وری بالای انرژی تبدیل می شود. در خانه هوشمند کنترل و مدیریت سیستم روشنایی، سرمایشی، گرمایشی، بخش های امنیتی و آبرسانی با صدور یک فرمان از طریق کنترل یا گوشی هوشمند و تبلت صورت می گیرد. آشنایی با تجهیزات خانه هوشمند برای درک بهتر فرایند هوشمندسازی ضروری است. از لحاظ عملکرد و کارایی تجهیزات مورد نیاز در گروه های زیر جای می گیرند:
- پردازنده مرکزی
- رابط کاربری
- حسگر
- عملگر
کنترل کننده یا پردازنده مرکزی
دستگاه های مختلفی برای طراحی خانه‌های هوشمند در بازار موجود است که نقش کنترل کننده یا پردازنده مرکزی را بر عهده دارند. هر یک از محصولات تولید شده به لحاظ ویژگی، امکانات و قیمت با یکدیگر متفاوت هستند. در بین تجهیزات خانه هوشمند پردازنده مرکزی نقش مغز متفکر را ایفا می کند. تجهیزات کنترلی از قبیل گوشی همراه یا پنل‌های لمسی با پردازنده مرکزی در ارتباط هستند؛ بنابراین فرمان های ارسالی از کاربر به پردازنده مرکزی ارسال می شود. از طرفی عملگرهای کار گذاشته شده در بخش های مختلف خانه نیز با پردازنده مرکزی ارتباط دارند و از آنها دستور می گیرند.
رابط کاربری
تجهیزات مورد استفاده برای برقراری ارتباط کاربر با خانه هوشمند در این دسته جای می گیرند. در واقع رابط کاربری برای ارسال فرمان به تجهیزات خانه هوشمند بکار گرفته می شود؛ به‌عنوان مثال می توان به فرمان خاموش شدن سیستم گرمایشی، کشیده شدن پرده آشپزخانه یا کم شدن نور اتاق اشاره کرد. متداول ترین رابط کاربری برای خانه های هوشمند عبارتند از:
- تلویزیون
- دستیار صوتی
- ساعت هوشمند
- ریموت های لمسی
- پنل های دیواری لمسی
- گوشی های هوشمند یا تبلت و …
سنسور
سنسور یا حسگر وسیله ای است که جمع آوری لحظه ای اطلاعات از بخش های مختلف خانه را برعهده دارد. برحسب وظیفه انواع مختلفی از این تجهیزات در بازار موجود است؛ به‌عنوان مثال می توان به سنسور دما، رطوبت، نور، دود، فشار، حرکت، نشت آب، شکست شیشه و … اشاره کرد. اطلاعات حاصل توسط سنسور به کنترل کننده یا پردازنده مرکزی ارسال و سایر اقدامات نیز طبق همین گزارش‌ها انجام می شود. مثلاً در صورت ارسال گزارشی مبنی بر وجود گاز CO در محیط (توسط حسگرهای تشخیص دود)، زنگ خطر به صدا درمی آید. در کنار اعلام خطر شیر گاز نیز قطع شده تا از ایجاد آتش سوزی جلوگیری شود.
تجهیزات خانه هوشمند
عملگر
عملگر یکی از مهم ترین تجهیزات خانه هوشمند است. عملگر یا حرکت دهنده وظیفه اجرای فرمان صادر شده توسط پردازنده مرکزی را برعهده دارد. درواقع عملگر به عنوان بازوان اجرایی سیستم هوشمند سازی شناخته می شود. عملگر یک خانه هوشمند می‌تواند به صورت یک رله (نوعی کلید الکتریکی سریع)، دیمر (نوعی مدار الکتریکی) یا فرمان برنامه نویسی باشد. این موارد به کمک قفل بیسیم، شیر برقی، ترموستات، موتور پرده برقی، برد الکترونیک سیستم سرمایشی، گرمایشی، صوتی و تصویری فرمان ها را اجرا می کند. نحوه ارسال دستور از پردازنده به عملگر برحسب نوع طراحی سیستم هوشمندسازی متفاوت است. انتقال پیام از طریق سیم، امواج رادیویی یا مادون قرمز انجام می شود.
پروتکل ارتباطی
تعریف کردن راه ارتباطی مشخص برای انتقال اطلاعات بین انواع تجهیزات خانه هوشمند لازم است. پروتکل ارتباطی به شکل بدون سیم و با سیم تعریف می شود. اولین گروه از خانه های هوشمند بر اساس ارتباط سیمی طراحی شده اند. در این روش انتقال اطلاعات بین تجهیزات مختلف با سیم انجام می شود. البته این روش برای ساختمان های در حال ساخت بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد. ضرورت نصب تابلوی برق بزرگ و سیم کشی پیچیده و مجزا برای تجهیزات مختلف دلیل این موضوع است. LAN، Modbus، Lonworks، KNX bus و … از جمله پروتکل های ارتباطات سیمی به شمار می روند. امنیت بالا از ویژگی های مهم ارتباطات سیمی است که خطر هک کردن اطلاعات را به صفر می رساند.
در نوع بی سیم ارتباط بین تجهیزات خانه هوشمند از طریق امواج رادیویی برقرار می شود. به دلیل عدم نیاز به سیم‌کشی و تخریب در این روش می‌توان آن را برای هر نوع خانه (ساخته شده یا در حال ساخت) بکار گرفت. البته از نفوذ و هک به عنوان یکی از معایب این نوع ارتباط یاد می شود؛ اما امروزه ارتباطات بی سیم در مقایسه از نظر امنیت و مقاومت در برابر نفوذ و هک بهبود پیدا کرده است. پروتکل های ارتباطاتی گسترده ای در ارتباط بی سیم وجود دارد. متداول‌ترین این پروتکل ها شامل Lora، Bluetooth، Zigbee، Wifi و … است.
سخن پایانی
ما در این مقاله انواع تجهیزات خانه هوشمند را مورد بررسی قرار دادیم. تجهیزات مورد نیاز برای هوشمندسازی در چهار گروه پردازنده مرکزی، سنسور، عملگر و رابط کاربری جای می گیرند. در گذشته بین این تجهیزات با استفاده از اتصالات سیمی ارتباط برقرار می‌شد؛ اما امروزه به دلیل قیمت بالا، پیچیدگی های بیشتر و محدودیت های روش سیمی نوع بی سیم جایگزین آن شده است. پروتکل‌های ارتباطی در هر یک از این روش ها معایب و مزایای خاص خود را دارند. به همین دلیل قبل از هر اقدامی باید این نکات به دقت مورد توجه قرار گیرد.