خانه هوشمند (Smart Home) راهی برای آوردن رفاه بیشتر به زندگی‌تان است. با استفاده از امکانات خانه هوشمند، کنترل تمام دستگاه‌ها و وسایل خانه از راه دور و با اتصال به اینترنت میسر می‌شود. در واقع با اتوماسیون خانگی (domotics) می‌توانید سبک زندگی خود را در محیط زندگی یا کارتان پیاده‌سازی کنید. اگر به دنبال امنیت، آسایش و راحتی یا صرفه جویی در انرژی و هزینه ها هستید، این فناوری را از دست ندهید. هوشمند سازی را می‌توان در مکان‌هایی از جمله هتل، بیمارستان، ساختمان‌ها، مدارس و غیره به کار برده و از مزایای آن بهره برد. در این مقاله ما را همراهی کنید تا شما را بیشتر با تکنولوژی خانه هوشمند آشنا کرده و اجزا، پروتکل‌ها و مزایای آن را بررسی کنیم.
خانه هوشمند چیست؟
با توجه به پیشرفت روز افزون تکنولوژی، امروزه شرکت‌های زیادی در زمینه خانه هوشمند فعالیت می‌کنند. در خانه هوشمند، با فناوری کنترل از راه دور می‌توانید از کیلومترها دورتر از طریق تلفن همراه یا دستگاه‌های تحت شبکه تمامی وسایل برقی و مکانیکی دارای اینترنت اشیا(IOT) خانه را کنترل کنید و به جای کنترل دستی، به اجرای خودکار کارها روی آورید. در یک ساختمان هوشمند، دستگاه‌ها به یکدیگر متصلند و ما از طریق یک نقطه‌ی مرکزی به نام مغز سیستم (تلفن همراه، تبلت، لب‌تاب و..) از آن‌ها گزارش دریافت کرده و آن‌ها را کنترل می‌کنیم.
خانه هوشمند قابلیت برنامه ریزی نیز دارد و با دریافت سناریوهایی از جانب کاربر، مجموعه‌ای از دستورات را برای ایجاد محیط متناسب با نیاز اجرا میکند. برای مثال در سناریو مهمان، باز شدن درها، تنظیم درجه روشنایی در سالن و پخش موسیقی ملایم برنامه ریزی می‌شود. یا برای غذا دادن به حیوانات خانگی و آبیاری گیاهان وقتی در مسافرت هستید، این فناوری به شما کمک میکند.
امکانات و اجزای خانه هوشمند چیست؟
خانه هوشمند شامل مجموعه‌ی به هم پیوسته‌ای از سیستم‌ها و دستگاه‌ها است که از طریق رابط‌های تحت وب و دستیار صوتی با هم در ارتباطند. در ادامه به شرح دقیقی از آن‌ها می‌پردازیم:
سیستم سرمایشی و گرمایشی هوشمند
در خانه هوشمند با تلفن همراه، بصورت خودکار و با تعریف سناریو برای دستگاه، می‌توانید دمای محیط را تنظیم کرده و وسایل سرمایشی-گرمایشی را روشن یا خاموش کنید. ترموستات‌های هوشمند به سیستم‌های تهویه مطبوع متصل می‌شوند و با یادگیری عادات کاربران، بصورت خودکار دمای مطلوب را تنظیم می‌کنند. به کارگیری این سیستم‌ها باعث مصرف بهینه انرژی و کاهش هزینه‌ها می‌شود.
سیستم امنیتی هوشمند
سیستم‌های امنیتی پیشرفته در خانه هوشمند شامل قفل‌های دیجیتالی، حسگرهای در و پنجره، آژیرهای هشدار(دزدگیر)، دوربین‌های تحت شبکه و سنسورهای تشخیص حرکت با قابلیت تشخیص چهره هستند. این فناوری‌های کنترل از راه دور قابلیت ضبط تصاویر در فضای ابری و ارسال پیام اخطار به کاربر را دارند. دوربین‌ها به تمام نقاط داخل و اطراف خانه نظارت دارند و در صورت مشاهده موقعیت خطر می‌توانند با پلیس یا آتش نشانی هم تماس بگیرند. همچنین درب هوشمند با روش اثر انگشت و تشخیص چهره و.. اجازه ورود افراد به خانه را می‌دهد و از ورود افراد متفرقه جلوگیری میکند.
سیستم روشنایی هوشمند
در خانه هوشمند سیستم‌های روشنایی می‌توانند با سنسورهای حرکتی، حضور افراد را تشخیص دهند و بصورت خودکار روشن یا خاموش شوند. چراغ‌های هوشمند با استفاده از پروتکل‌هایی مثل Wi-Fi یا Zigbee کنترل می‌شوند و قابلیت تنظیم زمان بندی روشن و خاموش شدن، تنظیم شدت نور(Dimmer)، تغییر رنگ نور (RGB)و.. را دارند.
سیستم اعلام و اطفا حریق
امروزه، با استفاده از سیستم اطفا حریق در خانه هوشمند، خسارت‌های جانی و مالی ناشی از آتش سوزی به حداقل رسیده است. این سیستم در صورت مشاهده حرارت، گاز مونوکسیدکربن و دود، پیام‌های هشدار برای ساکنین و یا برای آتش نشانی می‌فرستد (سیستم اعلام حریق) و به منظور مهار کردن آتش، بصورت اتوماتیک با پخش آب وارد عمل می‌شود (سیستم اطفا حریق).
دستیار صوتی
دستیارهایی مانند Alexa ، Google Assistant یا Apple Siri پل ارتباطی بین کاربر و سیستم خانه هوشمند هستند که امکان کنترل دستگاه‌ها بدون لمس و فقط با صوت(صدا) را فراهم می‌کنند. در این دستیارهای صوتی از یادگیری ماشین (Machine learning) برای درک بهتر نیازهای کاربر و پاسخ دهی بهتر استفاده می‌شود.
لوازم خانگی هوشمند
اجاق‌های هوشمند، جارو برقی‌های رباتیک، یخچال و ماشین لباسشویی دارای کنترل از راه دور در خانه هوشمند از طریق اپلیکیشن یا دستیار صوتی کنترل می‌شوند و در مواردی حتی امکان به‌روز‌رسانی نرم افزار را دارند.
سیستم مدیریت مصرف انرژی
این سیستم‌ها با نرم‌افزارهای تحلیلی و سنسورهای هوشمند، مصرف لحظه‌ای آب، برق و گاز را ثبت می‌کنند. کاربران با نرم افزارهای مربوطه می‌توانند نمودارهای مصرف را مشاهده کرده و دستگاه‌های پر مصرف را شناسایی و مدیریت کنند. برخی سیستم‌ها به پنل‌های خورشیدی و باتری‌های ذخیره انرژی نیز متصل می‌شوند.
سیستم آبیاری هوشمند
از دیگر امکانات خانه هوشمند، سیستم آبیاری است که با اتصال به اپلیکیشن‌های خاص مثل هواشناسی و حسگرهای رطوبت خاک، برنامه ریزی دقیق و بهینه‌ای برای آبیاری باغ یا گلدان‌های خانه ارائه می‌دهد . با این روش بهره‌وری آبیاری افزایش می‌یابد و از هدر رفت آب جلوگیری می‌شود.
خانه هوشمند چه مزایایی دارد؟
یکی از دلایل محبوبیت روزافزون خانه هوشمند، مزایای زیاد آن در بهبود کیفیت زندگی، کاهش هزینه‌ها و افزایش امنیت است که در این قسمت از مقاله قصد داریم به چند مورد اشاره کنیم.
- افزایش امنیت و ایجاد آرامش ذهنی
- صرفه جویی در مصرف انرژی و کاهش هزینه‌ها
- افزایش ارزش ملک
- راحتی در انجام کار های روزمره به خصوص برای سالمندان و بیماران
- شخصی سازی تجربه زندگی
- انعطاف پذیری با نیازهای متغیر کاربر
- صرفه جویی در زمان با انجام سریع‌تر کارها
- کنترل کامل از راه دور و در مسافرت
- قابلیت ارتقا و به روزرسانی تجهیزات
انواع پروتکل‌های خانه هوشمند
پروتکل‌ها زبان ارتباطی بین دستگاه‌های مختلف خانه هوشمند هستند. آن‌ها چگونگی ارسال، دریافت و پردازش داده‌ها را مشخص می‌کنند. انتخاب پروتکل مناسب نقش مهمی در پایداری، سرعت و سازگاری تجهیزات دارد.
پروتکل Zigbee: یک پروتکل بی سیم کم مصرف که در خانه هوشمند استفاده می‌شود و بر شبکه مش (Mesh) مبتنی است. برای ایجاد ارتباط میان دستگاه‌های کم مصرف مثل حسگرها، کلیدها و لامپ‌ها استفاده می‌شود و با ایجاد شبکه داخلی پایدار، به خوبی در خانه‌های بزرگ اجرا می‌شود. سرعت انتقال در این پروتکل تقریبا پایین است اما از پایداری بالایی برخوردار است.
پروتکل Z-Wave: این پروتکل نیز مانند Zigbee، از شبکه مش استفاده میکند اما در باند فرکانسی متفاوت که باعث می‌شود تداخل کم‌تری با Wi-Fi ایجاد کند. از نظر گستره‌ای که در آن می‌تواند ارتباط برقرار کند قوی‌تر است و با هزاران دستگاه سازگار است. این پروتکل ویژگی‌های دیگری مثل امنیت بالا بدلیل رمزنگاری و پیکر بندی ساده دارد.
پروتکل Wi-Fi: کاربرد ترین پروتکل برای انتقال داده‌های پر حجم مثل ویدیو یا صوت، Wi-Fi است. بنابراین دستگاه‌هایی مثل اسپیکر و دوربین‌ها در خانه هوشمند که نیاز به پهنای باند بالا دارند، بز پایه‌ی این پروتکل هستند. با اینکه مصرف انرژی زیادی دارد اما نیاز به هاب مرکزی هوشمند ندارد و به شبکه خانگی وصل می‌شود.
پروتکل Bluetooth Low Energy (BLE): این پروتکل نسخه کم مصرف بلوتوث است که برای برقراری ارتباط بین دستگاه‌های نزدیک به کار می‌رود. بیشتر در تجهیزات پوشیدنی (مثل ساعت‌های هوشمند)، قفل‌های هوشمند و سنسورهای کوتاه برد در خانه هوشمند مورد استفاده است. BLE مصرف انرژی بسیار پایین دارد اما برای اتصال دائم با برد زیاد مناسب نیست.
پروتکل Thread: این پروتکل متن باز (Open Source) و جدید، بر پایه IPv6 طراحی شده، بین دستگاه‌ها ارتباط سریع، کاربردی و ایمن برقرار میکند، از ساختار مش استفاده میکند و همچنین توانایی خود ترمیمی دارد که اگر یکی از گره‌ها قطع شود، مسیر جدیدی برای ارتباط ایجاد می‌شود. پروتکل Thread با استاندارد جدید خانه هوشمند یعنی Matter نیز سازگار است.
تاریخچه خانه هوشمند
زمانی که برای اولین بار در سال 1970 میلادی سیستم کنترل از راه دور و تایمرهای الکترونیکی در خانه‌ها مورد استفاده قرار گرفتند، مفهوم خانه هوشمند ابداع شد. بعدها با ورود اینترنت در 1990، مفاهیم پیچیده تری مثل شبکه سازی دستگاه‌ها و اتوماسیون خانگی مطرح شد. با ظهور اینترنت اشیا و پیشرفت تلفن همراه در سال 2010 خانه هوشمند تغییرات زیادی کرد. برای مثال کاربر قادر بود از فاصله زیاد و با فرمان دادن صوتی همه چیز را کنترل کند. امروزه نیز فناوری هوشمند سازی در صنایع مختلف با ظهور هوش مصنوعی، یادگیری ماشین و پروتکل‌های پیشرفته، جایگاهی ویژه در معماری مدرن پیدا کرده است.
نتیجه گیری
در خانه هوشمند همه چیز به گونه‌ای طراحی شده تا زندگی را ساده و لذت بخش کند. در این مقاله به تعریف خانه هوشمند، اجزا و پروتکل‌ها و مزایای آن پرداختیم . با اینکه به نظر می‌رسد هوشمند سازی در محیط نیازمند بودجه زیادی است اما در بلند مدت مزایای زیادی مثل کاهش هزینه، بالا رفتن ارزش ملک، آرامش ذهنی و کنترل بیشتر بر سبک زندگی به همراه دارد. در دنیای امروز که امنیت و صرفه جویی در انرژی و زمان اهمیت زیادی دارد، انتخاب خانه هوشمند برای سبک زندگی مدرن، یک ضرورت است. از اینکه تا انتهای مقاله با ما همراه بودید، سپاس‌گزاریم. امیدواریم این مطالب برای شما مفید و الهام بخش بوده باشد.
مجموعه اوحددکو به صورت تخصصی در زمینه طراحی سازه‌های فلزی هوشمند با استفاده از سازه LSF فعالیت میکند. علاوه بر این، مجموعه در طراحی و اجرای دیوارپوش آکوستیک چوبی و ترمووال چوبی به عنوان بهترین دیوارپوش چوبی داخلی فعالیت میکند. شما همراهان محترم می‌توانید جهت کسب اطلاعات بیشتر و دریافت مشاوره رایگان، با ما تماس بگیرید.
