ساختمان هوشمند
ساختمان هوشمند به ساختمانی گفته میشود که ساکنین آن امکان تنظیم و کنترل تجهیزات الکترونیکی منزل خود را از راه دور و نزدیک داشته باشند و ساختمان هوشمند در حقیقت به معنای ساختمانی ایست که توانایی اجرای فرامین را بدون نیاز به دخالت انسان داشته باشد، به این معنا که با توجه به اتفاقات محیط پیرامون مانند تاریک و روشن شدن هوا تغییراتی را در سیستم های مورد استفاده در خانه بدهد و همچنین بتوانند برنامههای مختلف و سناریو ساختمان هوشمند را برای آن تجهیزات تعریف و اجرا نمایند.
بطور کلی تجهیز ساختمان به مجموعه تجهیزاتی که به منظور افزایش کارایی و بهره وری و ایجاد محیطی مطبوع برای ساکنین آن طراحی و اجرا میگردند، هوشمند سازی ساختمان نامیده میشود. هدف از اجرای پروژه های هوشمند سازی میتواند تبدیل فضا به یک فضای متمایز و لوکس، تبدیل ساختمان به یک ساختمان با مصرف بهینه انرژی و یا تبدیل خانه به یک خانه مدرن و امن با مدیریت هوشمند باشد.
با ورود سیستمهای جدید از قبیل کنترل روشنایی، پرده، موتور خانه، اعلام حریق، کنترل دسترسی، دوربین مدار بسته و… در ساختمانها و لزوم کنترل مرکزی آنها، وجود یک سیستم یکپارچه و قابل برنامه ریزی احساس می گردد.
امروزه به منظور دستیابی به اهداف فوق، سیستم یکپارچه مدیریت ساختمان تحت عنوان BMS رشد و تکوین یافته است.
BMS (Building Management System ) همانطور که از نامش بر می آید سیستمی جهت کنترل و مدیریت هوشمند ساختمان است.
به تعبیری دیگر مجموعه ای ازقطعات الکتریکی و الکترونیکی که بصورت یک شبکه به هم متصل هستند می باشد .این مجموعه اطلاعات متغیرها را نظیر روشن، خاموش، کم، زیاد، درجه حرارت، فشار، رطوبت، ولتاژ، آمپر، کالری و یا وضعیت و حالت کارکرد تجهیزات را نظیر پمپ، فن، بویلرو چیلر را که توسط سنسورها و سوئیچ ها اندازه گیری می شود دریافت و پس از آنالیز آنها فرمانها را به عملگرها و موتورها نظیر شیرهای برقی، موتور دمپرها، کنتاکتورها و غیره ارسال می کند و البته از طریق کامپیوتر می توان به تمامی این شبکه دسترسی داشت و از این طریق نیز می توان اطلاعات و آلارم ها را دریافت، ذخیره و آنالیز کرد و همچنین می توان به تمامی عملگرها فرمان صادر نمود.
امروزه سیستم مدیریت ساختمان BMS نقش بسیار مهمی را در کنترل فنی، مدیریتی و هزینه ای تاسیسات ساختمان به عهده دارد. BMS می تواند در برگیرنده تمامی سرویس های الکتریکی، مکانیکی و حفاظتی ساختمان باشد. این سرویس ها شامل کنترل روشنایی، دوربین مدار بسته، اعلام و اطفای حریق، کنترل تردد ، گرمایش، سرمایش، تهویه مطبوع، آسانسور، نیروگاه برق اضطراری، پله برقی و … هستند.
با این همه BMS و خانه هوشمند دارند. به طور کلی BMS به سیستم مدیریت یکپارچه ساختمان اطلاق می شود در حالی که خانه هوشمند سیستم مدیریت هوشمند یک واحد ساختمانی است، به این معنا که در خانه هوشمند کنترل تمامی اجزای خانه از سیستم روشنایی تا قهوه جوش مد نظر است و در BMS مدیریت مجموعه یک ساختمان به صورت کلی. شاید بتوان خانه هوشمند را نمونه کوچک و جزیی شده BMS برای استفاده در یک واحد ساختمانی (عموما واحد مسکونی) دانست.
مزایای ساختمان و خانه هوشمند
کنترل روشنایی.
پردههای برقی
سیستم امنیتی
سیستم مدیریت مصرف انرژی.
کنترل کلیه تجهیزات هوشمند توسط ریموت کنترل.
کنترل دما.
تنظیم و کنترل هوشمندانه سرمایش، گرمایش و تهویه فضا بر اساس زمان، دمای هوای بیرون، حضور و یا عدم حضور ساکنین.
توانایی ایجاد تغییرات در هوای داخل ، جذب دما در هنگام افزایش ساکنین ، تجهیزات و غیره .
سیستم صوتی – تصویری.
Interface (تجهیزات ارتباطی بین کاربران و سیستم).
ایجاد تغییرات بر حسب موارد مورد نیاز ، تغییر در نوع کاربری ، تغییر بر حسب نیاز ساکنین.
یکپارچه سازی سیستم کنترل روشنائی، سیستم کنترل سرمایش و گرمایش، صوت و تصویر و امنیت در قالب یک سیستم یکپارچه و هماهنگ.
کنترل و مانیتورینگ تجهیزات منزل در همه زمان ها با استفاده از پانل های کنترلی نصب شده در محل های مورد علاقه.
فزایش عمر مفید تجهیزات و کاهش نرخ خرابی آنها.
کاهش هزینه های نگهداری و راهبری.
نگهداری و راهبری علمی و برنامه ریزی شده
افزایش بازده کاری نیروی انسانی به لحاظ فراهم شدن محیط کاری مناسب.
بهینه سازی عملکرد سیستمهای ساختمان
بالا بردن سطح علمی مهندسان راهبری و نگهداری تاسیسات ساختمان.
کنترل و مانیتورینگ تجهیزات منزل در همه زمان ها در هنگام خروج از منزل با استفاده از خط تلفن یا مبایل و یا اینترنت.
کنترل کودکان با استفاده از دوربین های قرار داده شده در منزل.
سیستم های امنیتی ( دوربین های مدار بسته، قفل های الکترونیکی و …).
کنترل فضاهای سبز خانه ها و ویلا ها ( آبیاری خودکار و…).
کاهش نیروی انسانی.
در زیر به توضیحی مختصر از امکانات ساختمان ها و خانه های هوشمند می پردازیم:
پرده و درب برقی
با موتوری کردن درهای ورودی شما میتوانید به راحتی درها را برای مهمانها باز کنید. وقتی که شما به خانه برمی گردید درهای اصلی و درب گاراژ به وسیله فشردن یک دکمه روی ریموت کنترل باز شده و یا اینکه با تشخیص کارت یا تگ RFID نصب شده بر روی ماشین شما در را به صورت اتوماتیک باز کند.
با کنترل باز و بسته کردن پردهها به وسیله موتورها بیشترین فایده و استفاده را از نور طبیعی میبرید. پرده اتوماتیک و باز کن پنجره میتواند کمک کند که شما خانهای راحت تر برای زندگی داشته باشید. باز کننده پنجره اتوماتیک به این معنی میباشد که شما میتوانید به وسیله ریموت کنترل قبل از ترک منزل پنجره را ببندید.
راحتی در استفاده از سیستمهای پروژکتور در سالنها و مکانهای خاص به صورت اتوماتیک که پروژکتور از سقف پائین آمده شروع به نمایش میکند و پس از اتمام به صورت خودکار جمع میشود.
سیستم سرمایش-گرمایش
منزل شما میتواند گرما یا سرما را احساس کند و دمای مناسب شما را تنظیم کند. سیستم میتواند را در زمان خاصی که شما میخواهید بیدار شوید خاموش کند و درجه حرارت اتاق را در دمایی که شما میخواهید نگه دارد و یا سیستم تهویه اتاقی را که در آن رفت وآمد نباشد خاموش کند و با چک کردن دما و نگه داشتن دما در درجه حرارت مناسب و مورد نظر باعث کم کردن اتلاف انرژی شود. سیستم HVAC هوشمند میتواند کلیه اتاقها وسالنها و کل خانه و یا مجتمع را به صورت اتوماتیک و طبق برنامه ریزی انجام شده کنترل، خاموش و یا روشن کند
معمولا در روزهای سرد هنگام صبح، بلند شدن از رختخواب گرم برای همه سخت و عذاب آور است. زمانیکه میخواهید از خواب بیدار شوید، سیستم سرمایش-گرمایش راهم وارد “سناریوی بیدار شدن از خواب” نمایید. راس ساعت تعیین شده، سیستم سرمایش-گرمایش فعال میشود و شما در اتاق سرد و یا بیش از حد گرم، از خواب بیدار نمیشوید. ضمن اینکه همزمان پخش موسیقی و افزایش تدریجی نور محیط در حال رخداد است. برای موقع پخش فیلم دمای ویژهای را جهت برنامه ریزی سیستم در نظر آورید. به محض آغاز فیلم در حالی که نور محیط کاهش مییابد، سیستم سرمایش-گرمایش تا رسیدن به دمای مطلوب روشن خواهد بود. همچنین برنامه ریزی روی دمای منزلتان، برای همه روزهای هفته امکان پذیر خواهد بود. ضمن اینکه پیش از رسیدن به منزل و ویلا، از طریق اینترنت میتوانید سیستمهای سرمایشی گرمایشی را فعال نمایید.
سیستم روشنایی و دیم کردن نورها
اضافه کردن کنترل چراغها به محیط زندگی، زیبایی و راحتی را به خانه میافزاید. سیستم هوشمند شدت روشنایی، طرزروشن شدن چراغها را کنترل میکند و صحنههای زیبا و هنرمندانهای را خلق میکند و بر زیباییهای مورد تأ کید اثر میگذارد.
کنترل کردن کلیه روشناییها تنها از روی یک سوئیچ دیواری بسیارراحت میباشد. کنترل لامپهای نقطهای، چراغهای رشتهای، لوسترها، چراغهای رومیزی و چراغهای دیواری توسط دیمرهای هوشمند.
خاموش کردن چراغهای محیطهایی که در آن ساکن نیستید ,کنترل نورهای راهروها و کریدرها به صورت هوشمند توسط این سیستم برای ذخیره انرژی. با استفاده از این سیستم میتوان خطوط روشنایی را تحت کنترل سیستم هوشمند در آورد. بدین وسیله کاربر قادر خواهد بود از طریق کلیدهای هوشمند، صفحات نمایش لمسی، ریموت کنترل و موبایل خطوط روشنایی را روشن و یا خاموش نماید.
سیستم صوتی
شما یقیناً آرشیوهای مختلفی از موسیقی بروی CD، هارد، فلش مموری، iPod و…Radio دارید. حتما گاهی پیش آمده که شخصی از اعضای خانواده، بخواهد یکی از موسیقیهای شمارا گوش کند. در این حالت شما باید با وسیلهای مانند فلش مموری، کارت حافظه و… موسیقی مورد نظر را در اختیار او بگذارید تا بتواند با دستگاهی (کامپیوتر، پخش صوت، MP3 و…) موسیقی را در اتاق خود پخش نماید. همچنین اگر شما بخواهید در حین کار در فضاهای مختلف منزلتان، موسیقی خاصی را گوش دهید باید iPod یا MP3 را با خود حمل کنید و از مضرات گوشیهای همراه موجود رنج ببرید. با Z-audio میتوانید کلیه موسیقیهایتان را بین همه افراد منزل به اشتراک گذاشته و همه افراد را به آن دسترسی دهید. سپس خواهید دید که G4 امکان پخش همزمان موسیقیهای مختلف را به صورت همزمان در فضاهای مختلف فراهم آوردهاست. کافیست آرشیو موسیقی تان را از طریق هارد یا فلش مموری متصل نمایید.
پخش موسیقی به این شیوه به شکل همزمان رخ میدهد یعنی شما در حال گوش کردن به موسیقی سنتی هستند در حالیکه فرزندتان در اتاقش موسیقی پاپ گوش میکند.
در سیستم پخش موسیقی Z-audio امکان طبقه بندی آلبومهای موسیقی بر اساس موضوع، خواننده و… فراهم است ضمن اینکه جلد آلبومهای موسیقی در صفحات قابل مشاهدهاست. همچنین میتوانید موسیقی را در سناریوهای دیگر به کارببرید. بعنوان مثال برای زمان بیدار
شدن از خواب، به جای استفاده از صدای آزار دهنده ساعتهای زنگ دار میتوانید سناریویی ویژه تعریف کنید. در این سناریو موسیقی دلخواه شما در فضای اتاق خواب به آرامی پخش میشود، پردههای برقی به صورت تدریجی بالا رفته و نور محیط افزایش ملایم خواهد داشت، نور لامپ هم کمکم زیاد میشود تا حسی دلپذیز در هنگام بیدار شدن از خواب به وجود آید.
هتل هوشمند
امکان نظارت به وسیله دوربینها برای محیط داخل و خارج و ضبط تصاویر برای افراد خانواده یا نگهبان در روز و شب. Access کـنترلها برای ورودیها از ویژگیهایی هستند که در حفاظت و استفاده راحت نیاز هر خانهای میباشد. آژیرها و فلشرها یا اعلان خبرهای امنیتی اشتباه و ایجاد آژیرهای خطا برای ما دردسرساز هستند، فقط Smart Home میتواند برای شما خطهای دفاعی متفاوت را درسیستم امنیتی فراهم کند. سیستمهای امنیتی در کنار سیستمهای حفاظتی شامل اعلام حریق، اعلام نشتی گاز در محافظت از خانه شما کمک بسیاری به شما میکند آنطور که این سیستمها در کنار یکدیگر و با هم کار میکنند. این سیستمها خانه شما را در برابر نشت گاز و آتش سوزی با استفاده از شیر کنترلی گاز و آلارم اعلان وجود گاز حفاظت میکند.
با استفاده از سنسورهای حرکتی، میتوانید سیستم امنیتی منزلتان را تقویت نمایید. یکپارچگی سیستم امنیتی با سایر بخشها قابلیتهای بیشتری به آن خواهد بخشید. برای مثال هنگام تشخیص ورود یک فرد ناشناس از طریق سنسور حرکتی، به جز صدای آژیر رایج، کلیه چراغهای منزل میتوانند روشن و خاموش گردند.
ذخیره کردن انرژی
با استفاده از سنسورها و کلیدهای سیستم BMS شما میتوانید میزان استفاده از تمام دستگاههای اتاق، روشنایی، HVAC، موسیقی و همچنین پردههای موتوردار برای کنترل نور خورشید در محوطه اتاق را به حداقل برسانید.
در طول صبحها و بعدازظهرها، پنجرههای کرکرهای و پردهها به صورت اتوماتیک باز و روشن میشوند و همچنین زمانی که به روشنایی احتیاج نداشته باشید بسته میشوند.
خاموش کردن چراغها در محیطهایی که رفت وآمد نیست، کم کردن نور در کریدورها و راهروها راه حل دیگری برای ذخیره کردن انرژی است.
خاموش کردن سیستم تهویه هوا HVAC در محیطهایی که خالی میباشد یا رفت آمدی نیست و یا پنجرهای باز باشد، در پائین آوردن مصرف انرژی به شما کمک خواهد کرد.
ذخیره کردن انرژی
سیستم هوشمند اتاق میهمانها به صاحبان هتلهای هوشمند این قابلیت را میدهد که میهمانهای مستقر در این هتلها به راحتی و آرامش بتواند کنترل کلیه سیستمهای اتاق را شامل چراغها، سیستم تهویه اتاق، پردهها و سیستم صوتی و تصویری را در دست داشته باشند.
سیستم هوشمند هتلی قادر است تجربه استفاده از پنل لمسی درون اتاق را به میهمانان بدهد بطوریکه قادر است به راحتی از روی تخت کلیه سیستمهای روشنایی، تهویه صوتی، تصویری و… را کنترل کند.
سیستم هوشمند درون اتاقها به اضافه سیستم کنترل مدیریت مرکزی هتل قادر است که به کارکنان قابلیت مونیتورینگ اتاقها را بدهد بطوریکه در صورت خالی بودن اتاقها سیستم تهویه جهت صرفه جویی انرژی و کاهش هزینههای ماهانه هتل خاموش کرد. همچنین به محض اینکه میهمان در قسمت رزرویشن مشغول پر کردن فرم میباشد سیستم به صورت خودکار سیستم تهویه اتاق مورد نظر میهمان را روشن کرده تا به محض ورود میهمان به اتاق احساس آرامش و راحتی را بکند.
کنترل هر اتاق برای مدیریت مصرف انرژی در زمانهای اشغال شدن اتاق ((ورود مسافر، خروج مسافر، زمان خواب)) خانه داری و…
قابل اتصال به دیگر سیستمهای الکترونیکی اتاقها شامل: درب برقی، پنل هوشمند دم درب، (با نمایشگر، از قبیل مزاحم نشوید، سرویس اتاق، خشکشویی، قطع صدای زنگ)
قابل اتصل به سیستم سرویس که بطور خودکار درخواست میهمانها با ذکر شماره اتاق برای هر قسمت از خدمات هتل مستقیم و در کمترین زمان ممکن به قسمت مورد نظر ارسال میگردد. تنها با فشار یک دکمه بر روی پنل کنترل موجود در هر اتاق.
سیستم online مدیریت رزرویشن، با قابلیت اتصال به بخشهای خانه داری، تاسیسات، رستوران، بخش ایمنی و غیره…
سناریو های ساختمان هوشمند
چند مورد از این رفتارها را در قالب سناریوهای زیر مشاهده مینمایید:
در زمانی که یک فرد در مسافرت به سر می برد با استفاده از تلفن یا موبایل و یا خط اینترنت می تواند سیستم امنیتی و یا تاسیسات خانه را فعال سازد، دمای دلخواه را تنظیم کند ، در ساعت خاصی تاسیسات سرمایش و گرمایش شروع به کار نمایند و درجه حرارت خانه را به حد مطلوب برساند و یا گاز برای گرم کردن غذا در ساعت خاصی روشن شود و تلویزیون در ساعات معینی برای ضبط برنامه مورد علاقه روشن و خاموش گردد و یا می توان چراغ های منزل را در ساعتی روشن یا خاموش نمود و حتی مانیتور کرد که کدامیک از لوازم خانه در حال کار می باشند، و در صورت لزوم آنها را خاموش نمود و در طول سفر و یا زمانی که دور از منزل هستند دغدغه خاطر نداشته باشند که آیا اطو به برق است؟ گاز قطع است؟ و یا حتی کنترل کرد که کودکان که در منزل هستند؟ در حال انجام چه کاری هستند؟ و آنها را کنترل نماییم.
پردههای برقی با طلوع وغروب خورشید، به طور اتوماتیک باز و بسته میشوند. و یا فراتر از آن، برای زمانهای مختلف سال، پرده ها را برنامه ریزی میکنید تا از آفتاب داغ تابستان در امان بوده در حالیکه از گرمای دل انگیز خورشید در زمستان حداکثر استفاده را میبرید.
زمانیکه در حال خروج از منزل هستید با فشردن یک دکمه، سیستم امنیتی فعال، لامپهای مورد نظر خاموش، سیستم تنظیم دما خاموش و دیگر تجهیزات برق مانند اتو – بخاری برقی- تلویزیون و … خاموش میگردد. بنابراین لازم نیست در زمان خروج از منزل از چک لیست طولانی خود برای اطمینان از قسمت های مختلف استفاده کنید.
زمان ورود شما به اتاقها، چراغها به آرامی روشن و در هنگام خروج با کمی تأخیر خاموش میشوند.
هنگام بیدار شدن به جای استفاده از ساعتهای زنگ دار آزار دهنده، با صدای موسیقی مورد علاقه تان و با افزایش تدریجی دمای محیط و نور لامپ ها و نیز بالارفتن تدریجی پرده ها از خواب بیدار میشوید.
عمده مصرف انرژی الکتریکی در روشنایی و فن کویل ها می باشد. در صورتیکه صاحب واحد از آن خارج شد، فن کویل خاموش شده و کلیه چراغ های روشنایی خاموش می گردد. در ساعت خاصی از صبح، سیستم فن کویل شروع به کار کرده و دمای واحدها را به دمای نرمال تنظیم شده می رساند. در ساعاتی که سکنه در واحد حضور دارند، دمای واحد در بازه خاصی قرار دارد و فن کویل تا دمای واحد در درجه تنظیم شده ثابت بماند ها به صورت خودکار کنترل می شوند. کنترل فن کویل های هر واحد در اختیار کنترل کننده محلی آن واحد قرار دارد و نیز برنامه های دمایی جهت صرفه جویی انرژی را از نرم افزار مرکزی دریافت می نماید.
یک ریموت زیبا جایگزین ریموتهای متعدد موجود در سینمای خانگی میگردد.
در سیستم مدیریت هوشمند ساختمان، کلیه اطلاعات بر روی بستر شبکه هوشمند ساختمان و پروتکل خاص جابجا می گردد. مدیریت فعالیت ساختمان در دو سطح انجام می گیرد. سطح اول توسط کنترل کننده های محلی که سخت افزارهای تولید شده توسط کنسرسیوم می باشند که مدیریت هر فضای مستقل به یکی از آن ها واگذار می گردد و سطح دوم، نرم افزار مرکزی موجود بر روی کنترل مرکزی که کلیه کنترل کننده های محلی ساختمان را مدیریت می نمایند.
خرابی و عیب کمتری را ایجاد می نماید و تشخیص عیب ها به سرعت انجام می گردد.
به احتمال زیاد، شما تعدادی از سیستم های ذکر شده را در منزلتان دارید. اما سوال اینجاست که آیا بهتر نخواهد بود اگر تمام این سیستمها از طریق یک Interface مشترک (مثلاً یک صفحه لمسی و با یک ریموت) کنترل شوند و بتوان به صورت همزمان این تجهیزات را در سناریوهای تعریف شده از قبل به کار گرفت؟
هدف ما این است که تمام این سیستم ها را که مانند جزایر مجزایی عمل میکنند، تحت کنترل یک سیستم مرکزی در بیاوریم ، بنابراین قدم اول، متمرکز کردن همه تجهیزات منزل شما در یک بخش مرکزی است. زمانیکه همه تجهیزات متمرکز شدند، حال میتوانیم رفتارهای هوشمند متنوعی برای منزل شما تعریف نماییم
