پروتکل هوشمند سازی

وای-فای و بلوتوث در تلاش برای ورود به حوزه خانه های هوشمند هستند

ZigBee و Z-Wave نام ۲ استاندارد در زمینه ساخت خانه های هوشمند است که بستر مورد نیاز برای ارتباط بین ابزارهای خانگی هوشمند با یکدیگر را فراهم آورده اند. اگر نام این دو استاندارد ارتباطی به گوش شما نرسیده تعجبی ندارد، اما بدون تردید با ۲ رقیب دیگری که به تازگی پا به این عرصه گذاشته اند یعنی وای-فای و بلوتوث آشنا هستید.

با تولید هرچه بیشتر ابزارهای هوشمند خانگی، این دو استاندارد ارتباطی قدیمی نیز نیاز به تغییر را احساس کرده و از برنامه های خود برای فراهم آوردن بستر لازم در این زمینه پرده برداشته اند.

وای-فای برای این منظور قصد دارد یک نسخه با مصرف ناچیز انرژی ارائه کند تا در ابزارهای بسیار کوچک قابل استفاده باشد و بلوتوث نیز می خواهد با پشتیبانی از توپولوژی شبکه توری، قدرت و بُرد خود را افزایش دهد تا بتواند تمام سطح یک منزل را برای ابزارهای متعدد تحت پوشش قرار دهد.

هرچند سابقه و اعتبار این دو فناوری قدیمی می تواند برای هر رقیبی هراس آور باشد، اما یکی از مقامات ZigBee می گوید در این زمینه ترسی ندارد، چرا که وای-فای از سالها قبل در تلاش است یک نسخه با مصرف ناچیز انرژی ارائه دهد، اما با این حال به اندازه ما موفقیت کسب نکرده است.

این مقام البته در مورد بلوتوث نظر متفاوتی دارد و می گوید این فناوری از توانایی لازم برای رسیدن به موفقیت در خانه های هوشمند برخوردار است، هرچند بازار این محصولات آنقدر بزرگ هست که فضا برای فعالیت همزمان چند استاندارد وجود داشته باشد.

وی همچنین اعتقاد دارد در دنیای فناوری، قدمت نمی تواند تضمین کننده موفقیت هیج شرکتی باشد، همانطور که بلک بری زمانی بر بازار تلفن های هوشمند حکمرانی می کرد اما در ادامه رقبای تازه وارد، سهم این شرکت مشهور و قدیمی را به خود اختصاص دادند.

البته هر دوی این اکوسیستم های جدید در عین حال اطلاع دارند که بدون وجود ارتباط نزدیک با فناوری های قدیمی و پر استفاده، موفقیت در این بازار غیر ممکن است و بر همین اساس، Z-Wave از همکاری خود با هردو استاندارد وای-فای و بلوتوث پرده برداشته است.

ZigBee نیز پا را از این فراتر گذاشته و اعلام کرده وجود رقبایی مثل HomeKit اپل که بر مبنای بلوتوث و وای-فای عمل می کنند را فرصت به حساب می آورد نه تهدید. برای این منظور می توانید لامپ های هوشمند Philips Hue را در نظر بگیرید که در زمره پر طرفدار ترین محصولات در این زمینه به شمار می روند و برای اتصال به یکدیگر، فناوری ZigBee را مورد استفاده قرار می دهند.

با توجه به گفته های فوق و تلاش های صورت گرفته از سوی رقبا، در مجموع می توان اینگونه نتیجه گرفت که در سالهای آینده شاهد حکمرانی تنها یک استاندارد در حوزه خانه های هوشمند نخواهیم بود و هرکدام از فناوری های موجود می توانند بخشی از سهم بازار را به خود اختصاص دهند.

BACnet آشنایی با پروتکل هوشمند سازی

علت ايجاد استاندارد BACnet تمايل فراوان مالكين ساختمان براي همسان سازي سيستم هاي ساختمان بود. همسان سازي يعني قابليت همكاري تجهيزات يكپارچه با سيستم هاي مختلف ساختمان و يا سيستم هاي كنترلي و اتوماسيون ساختمان صرف نظر از توليد كنندگان آن ها.
براي دستيابي به اين هدف كميته استانداردسازي انجمن توليدكنندگان وسايل گرمايشي و سرمايشي آمريكا (ASHRAE) بررسي همه جانبه خود را براي وضع استاندارد جامعي كه بتواند پاسخگوي اين نياز جامعه باشد به كار گرفت و در اين راه با همه كميته هاي استاندارد داخلي و خارجي ارتباطات گسترده اي را انجام داد. بالاخره پس از ۹ سال بحث و تحقيق كميته استاندارد سازي ASHRAE در سال ۱۹۹۵، BACnet را بر پايه آخرين دستاورد هاي علم انتقال اطلاعات به صنعت عرضه كرد. BACnet در دسامبر همان سال به وسيله موسسه استاندارد آمريكا، به عنوان استاندارد ملي اتوماسيون شناخته شد.

كميته استانداردسازي همواره براي توسعه و افزايش قابليت هاي BACnet تلاش مي كند و همواره در ارتباط با صنايع و شركتهاي بيشماري كه خدمات اتوماسيون را براي صنايع و ساختمانها ارائه مي كنند همكاري داشته است. از اين رو است كه استاندارد BACnet به عنوان يك استاندارد باز همواره مورد استقبال مهندسان و طراحان قرار مي گيرد.

BACnet امروز :
استاندارد BACnet كه با موشكافي و حساسيت ويژه اي طراحي گرديد، به سرعت گسترش يافته و مورد استفاده قرار مي گيردو كاملا مورد اعتماد مهندسان اتوماسيون مي باشد.اين استاندارد كه گواهي هاي بين المللي زيادي مبني بر كارايي فوق العاده و مورد انتظار مهندسان و طراحان را دارد در سال ۲۰۰۳ موفق به اخذ گواهي نامه ISO 16484-5 شده است.
BACnet به مديران و مالكان امكان مي دهد تا بهمراه صرفه جويي در هزينه از محصولات كنترلي كه درشركتهاي مختلف ساخته شده اند به صورت يكپارچه و منسجم استفاده كنند. BACnet براي سيستم هاي كنترل يكپارچه و اتوماسيون ساختمان از قبيل روشنايي، HVAC/R كنترل دسترس، امنيت، انتقال عمودي و .. طراحي گرديده و بكار گرفته مي شود. با استفاده از BACnet مالكين ساختمان مي توانند بهترين تكنولوژي و خدمات قابل ارائه از هر شركتي را براي خود انتخاب كنند بدون آنكه نگران باشند سيستم انتخابي با سيستم هاي قبلي سازگار است يا خير. اين امكان در حقيقت قابليت تعويض كنترل كننده هاي مختلف را به مالك مي دهد بدون آنكه نيازي به تعويض سيستم كنترلي باشد. قبل از طراحي اين استاندارد، توليد كننده هاي وسايل كنترلي، هر يك براي ارتباط وسايل خود با شبكه ساختمان، از استاندارد ساخت خود استفاده مي كردند. اين استانداردها به هيچ وجه با يكديگر سازگار نبود و اگر مالك تصميم به تعويض يك كنترل كننده مي گرفت، مي بايست هزينه نصب سيستم كنترلي جديد را نيز مي پرداخت و اين مقرون به صرفه نبود. همچنين BACnet امكان كنترل همه جانبه وسايل كنترلي را از يك ايستگاه كنترل ميسر مي سازد و در ساختماني كه از اين استاندارد استفاده شده است، اپراتور نگران برقراري ارتباط بين وسايل كنترلي نصب شده در هر گوشه اي از ساختمان نيست.

خانه هوشمند

كنترل هوشمند روشنایی

بخش زيادي از هزينه هاي برق شما ناشي از چراغ هايي است كه نا خواسته روشن هستند. اين چراغ ها ممكن است چراغ هاي پاركينگ ، راه پله ها و يا حتي چراغ اتاق كودكان باشد كه به دفعات فراموششان مي شود كه آن را خاموش نمايند . سيستم کنترل هوشمند روشنایی در خانه های هوشمند اين امكان را فراهم مي سازد تا شما سيستم را به گونه اي برنامه ريزي نماييد كه فقط در صورت حضور شخص در محيط چراغها روشن باشند و در مواقعي كه حضور شخصي احساس نمي شود به طور خودكار چراغ ها خاموش شوند .در كنار اين مسئله بسياري از اوقات شما احساس مي كنيد كه به تمام توان منبع نوري موجود در محل نياز نداريد ، در چنين شرايطي سيستم به شما امكان كاهش میزان نور (Dim) و در نتيجه كاهش توان مصرفي توسط منابع نوري را خواهد داد كه اين نیز از اتلاف انرژي به طرز چشم گيري جلوگيري خواهد نمود. ضمناً شما مي توانيد در هر لحظه وضعيت روشنايي های ساختمان رابه كمك نقشه ای كه بر روي پنل لمسي (PDA) وجود دارد مشاهده نمایید و از روشن يا خاموش بودن چراغها در هر يك از نقاط مطلع شده و روشنايي ها را به صورت جداگانه روشن و خاموش و كم نور و يا پر نور نمایید.

همچنين در مواقعي كه براي مدت طولاني در ساختمان حضور ندارید ، میتوانید سیستم را به نحوی برنامه ریزی نمایید که در فواصل زماني معين، با فعال نمودن بخشهايي از سيستم روشنايي به همراه روشن نمودن سیستم صوتي ، حضور شما را در محل شبیه سازی نماید كه بررسی ها نشان ميدهد اين امر در كاهش احتمال سرقت نقش چشم گيري داشته است .

كنترل هوشمند دما

اين سيستم ها در كنار نقش كليدي كه در ساختمان براي ايجاد فضاي با طراوت و توليد هواي مطبوع ايفا مي نمايند، به عنوان عمده ترين مصرف كنندگان انرژي در ساختمان نيز مطرح مي باشند. بسياري بدليل عدم اعمال مدیريت صحیح در استفاده از اين سیستمها علاوه بر ناكارآمد نمودن آنها هزينه هاي گزافي را به عنوان مخارج تعمير و نگهداري متقبل مي شوند.

استفاده از سيستمهای کنترل هوشمند دما در خانه های هوشمند ، علاوه بر امكان كنترل دستي و يا هوشمند (برنامه ريزي شده) دمای محيط و ارائه گزارش از دماي نقاط مختلف ساختمان ، این امکان را میدهد تا در زماني كه پنجره ها به اشتباه باز مانده اند و سبب اتلاف انرژي مي گردند، با اعلام هشدار هاي لازم ، شما را از این امر مطلع ساخته و در صورت عدم توجه به هشدارها در یک فاصله زمانی معین، سیستم به طور خودکار اقدام به قطع سیستم تهویه نماید.

جالب است كه بدانيد با كمك سیستم کنترل هوشمند دما، شما مي توانيد مدتی قبل از ورود به ساختمان، سيستم تهویه را فعال نماييد تا در هنگام ورود ، دماي محيط مطابق با خواست و سليقه شما باشد. اين امر نه تنها هزينه های نگهداري سيستم هاي سرمايشي و گرمايشي شما را كاسته و به طول عمر آنها كمك مي نمايد ، بلكه شما را در مصرف بهينه انرژي و كاهش هزينه هاي ناشي از آن نيز ياري خواهد نمود.

كنترل هوشمند پرده ها

امروزه استفاده از انرژي خورشيد در تمامي نقاط دنیا به عنوان يك انرژي پاك و جايگزيني مناسب برای سوخت هاي فسيلي مطرح است. همچنين پرتو گرمي بخش خورشيد به عنوان درمان بسياري از بیماری ها مورد توجه محققين قرار گرفته است . برابر نظر كارشناسان بهترين شيوه برخاستن از خواب ، بيدار شدن با كمك نور مستقيم خورشيد است.

سيستم کنترل هوشمند پرده ها مي تواند در هر ساعت كه شما تمايل به برخاستن از خواب داشته باشيد، همزمان با باز نمودن آرام پرده ها و پخش موسیقی ملایم صبحگاهي ، به آرامی شما را آماده بيدار شدن و لذت بردن از روزي پر انرژي نمايد.

همچنین در صورت تمایل به استفاده از نور خورشید در طول روز میتوانید سیستم را برنامه ریزی نمایید تا از آغاز روز پرده ها باز و با غروب خورشید به صورت خودکار بسته شود.بدین ترتیب ضمن استفاده از نور و انرژی خورشید در طول روز، در ساعات تاریکی نیز با بسته شدن پرده ها داخل ساختمان محفوظ خواهد ماند .

ضمناً در هر لحظه باز یا بسته نمودن پرده ها ، بوسیله ریموت کنترل ، پنل لمسي (PDA) ، و همچنین به کمک کلیدهای دستی تعبیه شده ممکن خواهد بود.

شایان توجه است که اعمال فشار یکنواخت و از جهت مناسب به پرده ، باعث طول عمر بیشتر آن شده و سبب می شود پرده ها در اثر مرور زمان شكل و حالت اصلي خود را از دست ندهند.

کنترل هوشمند سيستمهای صوتی و تصویری

يكي ديگر از توانايي هاي خانه هوشمند قدرت کنترل سيستم هاي صوتي و تصويري و يا تجهيزات تكميل كننده اين سيستمهاست. به عنوان مثال مي توان با استفاده از سيستم صوتي هوشمند ، موسیقی های مختلفی را در نقاط مختلف ساختمان پخش کرد و یا با کمک سیستم صوتی بسایر پیشرفته آن از بالاترین سطح کیفی صدا و نور بهره برد.

از دیگر امکانات این سیستم ها امکان کنترل تجهیزات صوتی و تصويري نصب شده در سالن هاي کنفرانس و يا آمفي تاتر ها ، باز و بسته كردن پرده های نمايش، كنترل روشنايي در هنگام اجرا و غيره نام برد . يكي ديگر از اين قابليت ها حذف تمام كنترل هايي است كه در حال حاضر در خانه و يا محل كار شما موجود میباشد. بدين ترتيب كه با در اختيار داشتن پنل لمسي (PDA) و یا به کمک ريموت كنترل سیستم هوشمند، تمامي دستگاههای صوتی و تصویری نظير تلويزيون ، ويدئو، رسيور ماهواره و … به صورت کامل و از هرنقطه از ساختمان تحت كنترل قرار دهید.

در بسیاری از خانه ها سيستم های صوتی و تصویری متعددی را جهت استفاده در نقاط مختلف خانه تعبيه می نمايند . به عنوان مثال شما ممكن است چند تلويزيون در خانه داشته باشيد و براي هر کدام يك سيستم صوتي و تصويري مجزا تهيه کرده باشيد . اگر اين كار را نيز نكرده ايد قطعاً تمايل داريد كه قادر به مشاهده تصوير و صداي سيستم صوتي و تصويري اصلي خود بر روي ساير تلویزیون ها باشيد . خانه هوشمند توانایی انتقال صدا و تصویر دستگاه های صوتي و تصويري ، از يك نقطه به نقطه ديگر ، بدون نياز به سيم كشي اضافی را به شما میدهد. در اين شرايط علاوه بر انتقال صوت و تصوير، کنترل این دستگاه ها به کمک ريموت كنترل نيز امکان پذیر مي باشد.

سيستم هاي اعلام حريق

آتش سوزی یا حریق یکی از زیانبار ترین حوادث در کمین انسان میباشد و همواره سعی شده تا با روشهایی ضمن کاهش احتمال آتش سوزی، صدمات و خسارات ناشی از بروز این حادثه را به حداقل رساند. به همین جهت از سالها پيش دركشورهاي پیشرفته نصب سيستمهاي اعلام حريق در ساختمانها يكي از استانداردهایی است كه شركتهاي ساختماني ملزم به رعايت آن مي باشند.

در ساختمان های هوشمند علاوه بر امکان اعلام حریق ، نشت گاز و یا نشت آب، میتوان با يكپارچه سازی این تجهیزات با سایر تجهيزات نصب شده در ساختمان امکانات ویژه ای را فراهم آورد.

براي مثال سيستم اعلام حريق تحت كنترل خانه هوشمند میتواند در هنگام بروز حادثه علاوه بر اعلام هشدار، روشنائي و تهويه راهروها و مسير هاي خروج را فعال نموده و مسیر را برای خروج امن از ساختمان آماده نماید. ضمناً با بستن خودکار شیر اصلی گاز ، و همچنین قطع آب، بطور همزمان از طریق خط تلفن متصل به سیستم هوشمند با مراكز امداد رسانی مثل آتش نشاني ، اورژانس و پليس تماس گرفته و ضمن اعلام وقوع اتش سوزي آدرس ساختمان را نيز به اطلاع آن ها برساند تا آسيب و تلفات احتمالي به حداقل برسد.

كنترل سیستم های حفاظتی و امنیتی

يکي از مهمترین دلایل استفاده از سیستم خانه هوشمند، ایجاد محیطی امن و حفاظت شده برای ما میباشد. در یک خانه هوشمند شما میتوانید هنگام خروج از منزل سیستم امنیتی را فعال نمائید. به این ترتیب سنسورهای نصب شده در خانه نقش نگهبانان خانه را برای شما ایفا خواهند کرد.

به عنوان مثال چنانچه هر یک از درها یا پنجره هایی که سنسور در آنها تعبیه شده است باز شود و یا اگر حرکتی توسط سنسورهای حرکتی نصب شده تشخیص داده شود و یا اگر از سیستم های کارتی یا کدی در ورودی خانه استفاده کرده اید و مکرراً کدهای غلط به دستگاه وارد میشود، سیستم تمامی این موارد را به منزله ورود افراد غیر مجاز به منزل تشخیص داده و ضمن پخش آژیر، موضوع را از طریق خط تلفن متصل به سیستم و یا از طریق ارسال SMS گزارش نماید.

همزمان شما میتوانید دوربین های مدار بسته خود را به سیستم خانه هوشمند متصل نمائید و تصاویر را از طریق پنل لمسی (PDA) مشاهده نمائید. حتی در صورتی که سیستم دوربین مدار بسته استفاده شده امکان اتصال به سیستم خانه هوشمند را داشته باشد، در صورت ورود اشخاص به منطقه تحت پوشش دوربین ها و یا مشاهده هرگونه جابه جایی توسط دوربین ها، این امر میتواند از طریق تلفن و یا SMS به شما گزارش شود.

كنترل تغذیه گیاهان و حیوانات

بسیاری از ما علاقه مند به نگهداری گیاهان و یا حیوانات درخانه می باشیم تا به این ترتیب گوشه هایی از طبیعت را در زندگی خود مشاهده نماییم.

یكی از نگرانی ها درسفر آبیاری گیاهان خانگی و یا تغذیه حیوانات موجود در خانه می باشد . در خانه هوشمند شما می توانید در ساعات دلخواهی به گیاهان و حیوانات خانگی خود آب و غذا داده و آسودگی خاطر خود را از بابت آنها فراهم نمایید.

ضمناً در صورتیكه شما دارای زمین كشاورزی ، باغ ، مزرعه ویا گلخانه دور از محل زندگی خود باشید ، این سیستم ها شما را قادر خواهد ساخت تا به راحتی آبیاری محصولات خود را در هر زمان كه تمایل دارید انجام دهید و از آسیب دیدن گیاهان بر اثر بی آبی یا كم آبی ممانعت به عمل آورید . بدلیل آبیاری منظمی كه سیستم در اختیار شما میگذارد با كمترین آب بیشترین بهره وری را خواهید داشت.

روش های هوشمند سازی ساختمان

به هر صورت شما در هوشمند سازی توسط تعدادی سنسور اطلاعاتی را جمع آوری و به سوی سیستم مرکزی ارسال میدارید و پس از تحلیل اطلاعات دریافتی فرامینی را به سمت عملگرها گسیل داریم . با این تعریف در مجموع میتوان گفت سه روش گوناگون برای هوشمند سازی ساختمان ها وجود دارد :

1- استفاده از سیم کشی (BUS) مجزا برای نقل و انتقال اطلاعات

2- استفاده از سیم های برق به عنوان بستری برای نقل و انتقال اطلاعات

3- استفاده از سیستم های بی سیم برای نقل و انتقال اطلاعات

در هر یک از روش های ذکر شده استانداردهایی به عنوان پروتکل وجود دارد که میتوان در غالب این استانداردها هوشمند سازی را انجام داد. در ادامه به طور خلاصه به ذکر برخی استانداردهای معروف در این زمینه می پردازیم :

1- استفاده از BUS مجزا

در این سیستم میتوان به معروف ترین و معتبرترین استانداردهای حوزه اتوماسیون از جمله EIB ، BACnet ، LON ، S-Bus و غیره اشاره داشت. در این سیستم ها اطلاعات بسته به استاندارد استفاده شده بر روی 1 ، 2 یا 4 زوج سیم منتقل میشود و این سیم های حامل اطلاعات کاملا از سیم های منتقل کننده جریان اصلی برق ایزوله می باشند.

در این روش اصولا سنسور ها اطلاعات را به یک مرکز کنترل ارسال مینمایند و در آنجا مرکز کنترل پس از تحلیل اطلاعات دریافتی فرمانی را به عملگرها که عمدتا ً در همان مرکز کنترل نصب شده اند ارسال و این عملگرها باعث قطع یا وصل جریان برق می گردند .

2- استفاده از سیم های برق (PLC)

در این سیستم معتبرترین استاندارد موجود X10 می باشد . در این روش اطلاعات بدون نیاز به کابل کشی مجزا بر روی سیم های برق موجود منتقل می گردند . در این سیستم در هر نقطه کنترلی ، ماژولهایی نصب میشود که اطلاعات آمده از طرف مرکز کنترل را دریافت و به آن واکنش نشان داده و دستگاه متصل را خاموش یا روشن می نماید .

مرکز کنترل در این سیستم وظیفه ذخیره سناریوها ، دریافت کدها از ریموت کنترل ، و نهایتاً ارسال آن به سمت ماژول مورد نظر ر ا بر عهده دارد .

3- استفاده از سیستم های wireless

روش دیگری که این روزها بسیار مورد توجه واقع شده استفاده از سیگنالهای بی سیم (Wireless) به عنوان بستر ارتباطی سیستم هوشمند می باشد . در این روش فرمان ها از طریق سیگنالهای وایرلس ارسال و دریافت می گردند . از مهمترین استاندارد های این روش میتوان به Z-Wave و Zigbee اشاره کرد .

در اسن استاندارد ها دستگاه ها علاوه بر اینکه نقش گیرنده اطلاعات را ایفا میکنند ، ضمناً پس از دریافت اقدام به ارسال مجدد آن مینمایند تا به این ترتیب محوطه تحت پوشش سیستم را گستر دهند .

در این روش علاوه بر سرعت بالای انتقال اطلاعات ، نیاز به تغییر در سیم کشی ساختمان وجود ندارد و به همین خاطر به راحتی در خانه هایی که امکان تغییر در سیستم سیم کشی ساختمان وجود ندارد به راحتی قابل اجرا می باشد

سوالی دارید؟در تلگرام پاسخگوی شما هستیم!

Scroll Up
Skip to toolbar