خانه های هوشمند زندگی را آسان می سازند
گاهی هنگامی‌که بیرون ازخانه‌اید، ذهن شما درگیر نگرانی‌های کوچکی می‌شود؛ آیا قهوه‌جوش را خاموش کرده‌ام؟ آیا دزدگیر هشداردهنده را فعال کرده‌ام؟ آیا بچه‌ها در حال انجام تکالیف مدرسه هستند یا تلویزیون تماشا می‌کنند؟
با وجود یک خانه هوشمند، شما می‌توانید تمام این نگرانی‌ها را با نگاهی به گوشی هوشمند یا تبلت خود برطرف کنید. شما می‌توانید دستگاه‌ها و وسایل منزل را به همدیگر مرتبط کرده و بین خودتان و آنها ارتباط برقرار کنید.
هروسیله‌ای که از انرژی برق استفاده می‌کند این قابلیت را خواهد داشت تا با فرمان شما به شبکه خانگی‌تان وصل شود. شما فرمان به‌هرترتیبی که را صادر کنید، مانند استفاده از صدا، کنترل از راه دور، تبلت یا گوشی هوشمند خود، خانه واکنش لازم را به آن نشان خواهد‌داد. بیشتر کاربری‌های این سیستم مربوط به تنظیم دما، امنیت خانه، سینمای خانگی، روشنایی و تفریحات دیگر است.
ایده یک خانه هوشمند ممکن است شما را به یاد جورج جتسون و کلبه پیشرفته او یا حتی بیل گیتس بیندازد که حدود 100میلیون دلار برای ساختن خانه هوشمند خود صرف کرد. در گذشته امکان داشتن خانه هوشمند برای ثروتمندان و شیفتگان دانش و فناوری ممکن بود، اما این امکان روزبه‌روز رایج‌تر می‌شود.
صنعتی که در گذشته عجیب‌وغریب به نظر می‌آمد و محصولات بدون کاربرد و تجملاتی تولید می‌کرد، اکنون به الگویی فراگیر برای مصرف‌کنندگان تبدیل‌شده‌است. به جز این شرکت‌های تازه‌تأسیس، بیشتر سازمان‌های کهنه‌کار نیز به ساخت محصولات خانه هوشمند روی آورده‌اند. میزان فروش سیستم‌های اتوماسیون خانه تا سال 2015 حدود 9.5 میلیارد دلار بود که تا سال 2017 این رقم به 44 میلیارد دلار خواهد رسید.
سهم زیاد این پیشرفت، به موفقیت چشم‌گیر در تولید گوشی‌های هوشمند و تبلت‌ها بستگی دارد. این رایانه‌های فوق‌العاده قابل‌حمل همه‌جا حضور دارند و اتصال همیشگی آنها به اینترنت بدان معنی است که آنها را می‌توان برای کنترل گروه بزرگی از تجهیزات دیگر به‌صورت آنلاین، تنظیم کرد. اینجا همه‌چیز در مورد اینترنت اشیا وجود دارد.
واژه «اینترنت اشیا» به اشیا و محصولاتی اشاره دارد که از طریق شبکه‌های دیجیتال به هم وصل بوده و قابل‌شناسایی هستند. این شبکه تار عنکبوتی، هرروز بهتر و بزرگ‌تر می‌شود. تمام اشیای الکترونیکی منزل‌تان از فریزر گرفته تا فر آشپزخانه، آماده این انقلاب فناوری هستند.
نرم افزار و فناوری خانه های هوشمند
اتوماسیون خانه تاریخچه‌ای طولانی و جالب دارد. بعد از گذشت سالیان، الگوهای فناوری مختلفی آمده و رفته‌اند، اما یکی از اولین شرکت‌های موفق این زمینه، هنوز پابرجاست.
پیدایش اکثر وسایل هوشمند خانه به سال 1975 مربوط می‌شود، زمانی‌که شرکتی در اسکاتلند X10 را تولید کرد. X10 این امکان را فراهم می‌کرد که وسایل دارای قابلیت سازگاری با همان سیم‌های برق موجود در منزل با یکدیگر صحبت کنند. تمام اشیا و لوازم، گیرنده هستند و وسایل کنترل سیستم مانند کنترل از راه دور یا صفحه کلید، انتقال‌دهنده. اگر شما لامپی را در اتاق دیگری خاموش کنید، انتقال‌دهنده پیامی عددی با این مضمون صادر می‌کند: هشداری برای سیستم که در حال صادر کردن فرمانی است، شماره شناسایی واحد برای دستگاهی که باید پیام را دریافت کند و کدی که شامل فرمان واقعی است، مانند «خاموش کن».
تمام این مراحل به‌گونه‌ای طراحی شده‌اند تا در کسری از ثانیه روی‌دهند، اما X10 دارای محدودیت‌هایی است. برقراری ارتباط از طریق سیم‌های برق همیشه قابل‌اطمینان نیست، زیرا این خطوط به‌دلیل برق‌رسانی به دستگاه‌ها «نویز» پیدا می‌کنند. یک دستگاه X10 می‌تواند مداخله الکتریکی را به‌صورت فرمان و واکنش تفسیر کند و در غیر این‌صورت هیچ پیامی دریافت نمی‌کند.
دستگاه‌های X10 هنوز هم وجود دارند، اما فناوری‌های دیگری برای شبکه‌سازی خانه شما به‌وجود آمده‌اند. بسیاری از سیستم‌های جدید به‌جای استفاده از شبکه برق برای برقراری ارتباط از امواج رادیویی استفاده می‌کنند؛ یعنی همان روشی که سیگنال‌های بلوتوث، وای فای و تلفن‌های همراه کار می‌کنند.
ZigBee و Z-Wave دو شبکه رادیویی مهم و قوی در زمینه اتوماسیون خانه هستند. هردوی این شبکه‌ها از نوع «شبکه‌های توری» هستند، به این معنی که بیش از یک راه برای رساندن پیام به مقصد وجود دارد.
Z-Wave از «الگوریتم هدایت منبع» برای تعیین سریع‌ترین مسیر ارسال پیام استفاده می‌کند. هر وسیله Z-Wave، حامل یک کد است و کنترل‌کننده زمانی‌که دستگاه به سیستم متصل می‌شود، سیستم کد را شناخته و آن را محل‌یابی کرده و به شبکه اضافه می‌کند. زمانی‌که فرمانی صادر می‌شود، کنترل‌کننده برای تعیین چگونگی ارسال پیام از الگوریتم استفاده می‌کند. ازآنجایی‌که این روش هدایت‌کنندگی می‌تواند حافظه زیادی از شبکه اشغال کند، Z-Wave سلسله‌مراتبی بین دستگاه‌ها ایجاد کرده است: برخی کنترل‌کننده‌ها پیام‌ها را می‌سازند و برخی «برده» هستند، بدین معنی که تنها پیام را منتقل کرده و به آنها پاسخ می‌دهند.
نام ZigBee مفهوم شبکه توری را به‌خوبی نشان می‌دهد؛ زیرا پیام‌ها از انتقال‌دهنده زیگزاگی مثل زنبور حرکت می‌کند تا بهترین مسیر را به سمت گیرنده پیدا کند. درحالی‌که Z-Wave تلاش می‌کند از فناوری اختصاصی خود برای عملکرد سیستم خود استفاده کند، پلتفرم ZigBee بر اساس استانداردهای تعیین‌شده از سوی انجمن مهندسان برق و الکترونیک (IEEE) برای شبکه‌های بی‌سیم طراحی‌شده است. این یعنی هر شرکتی می‌تواند بدون پرداخت هزینه‌ای اضافی، محصولات سازگار با ZigBee تولید کند و این مزیت بزرگی برای شرکت ZigBee است. ZigBee نیز همانند ZigWave، دارای محصولات با کارکرد کامل (آنهایی که توانایی هدایت پیام دارند) و کارکرد کمتر (یعنی آنهایی که این ویژگی را ندارند) است. استفاده از شبکه‌های بی‌سیم، انعطاف بیشتری را برای جای‌گذاری تجهیزات فراهم می‌کنند، اما آنها نیز ممکن است همانند خطوط برق دارای اختلال باشند. Insteon راه‌حلی برای برقراری ارتباط شبکه در سیستم خانگی شما از هر دو طریق سیم‌های برق و امواج رادیویی ارائه می‌کند و به‌این‌ترتیب آن را شبکه دو توری می‌کند. اگر پیام از طریق پلتفرمی عبور نکرد، راه خود را از طریق دیگری می‌یابد. به‌جای هدایت پیام، آن را یک دستگاه Insteon پخش می‌کند، تمام دستگاه‌ها پیام را دریافت کرده و آن را تا زمان اجرای فرمان بازپخش می‌کنند. در این وضعیت دستگاه به‌جای عمل کردن به‌شکل سلسله‌مراتبی، در یک سطح کار می‌کنند؛ یعنی با نصب هرچه بیشتر دستگاه‌های Insteon، قدرت پیام و نفوذ آن بیشتر خواهد بود.
راه اندازی خانه های هوشمند
X10، Insteon، ZigBee و Z-Wave تنها فناوری پایه‌ای را که پروتکل نام دارند برای ارتباطات خانه هوشمند فراهم می‌کنند. آنها با تولیدکنندگان وسایل الکترونیکی مشارکت می‌کنند که سازنده محصول نهایی هستند. چند مثال درباره برخی از محصولات خانه هوشمند و عملکردشان را باهم می‌خوانیم.
«دوربین‌ها» محیط اطراف خانه‌تان را رصد می‌کنند حتی اگر محیط بیرون کاملاً تاریک باشد.
می‌توانید دما را از اتاق خواب، فرودگاه و یا در هرجایی که گوشی همراه هوشمند شما سیگنال دریافت می‌کند، تنظیم و کنترل کنید.
لامپ‌های LED، توانایی کنترل نور و رنگ را از گوشی همراه فراهم می‌آورند.
سنسورهای حرکتی، درصورت وجود حرکتی در اطراف خانه‌تان هشداری را ارسال می‌کنند.آنها حتی می‌توانند تفاوت بین حیوان خانگی شما و دزد را نیز تشخیص دهند.
با هماهنگ کردن دستگاه‌های منزل و چراغ‌ها با گوشی از طریق آن می‌توانید این وسایل را روشن یا خاموش کنید.
قفل در‌ها و پارکینگ را می‌توان از راه دور با تلفن همراه به‌صورت خودکار باز کرد.
هشدارهای اتوماتیک از سیستم امنیتی خانه به‌سرعت به گوشی همراه شما فرستاده می‌شود و شما به‌سرعت از مشکل موجود در خانه باخبر می‌شوید.
برخی از دستگاه‌ها دارای سرورهای وب داخلی هستند که به شما اجازه می‌دهند تا به‌صورت آنلاین به اطلاعات‌شان دسترسی یابید.
این تجهیزات را می‌توان از طریق فروشگاه‌های لوازم الکترونیکی یا به‌صورت آنلاین خریداری کرد. قبل از خرید این تجهیزات، دقت کنید که چه تکنولوژی به‌همراه دستگاه ارائه می‌شود. محصولاتی که از همان تکنولوژی استفاده می‌کنند حتی در صورت متفاوت بودن سازنده، قادرند با یکدیگر کار کنند اما برقراری ارتباط بین محصولی از X10 و Z-Wave نیاز به دستگاه واسطه دارد و همچنین به صبر و مهارت فنی از طرف شما هم نیاز خواهد بود.
در طراحی یک خانه هوشمند می‌توانید میزان اتوماسیون را تعیین کنید. بهترین روش برای تازه‌کارها، فکرکردن درمورد کارهایی است که مداوم انجام می‌دهید و یافتن راهی برای اتوماتیک کردن آنها خواهد بود.
می‌توانید با کیت شروع روشنایی آغازکرده سپس سراغ تجهیزات حفاظتی بروید. اگر می‌خواهید با سیستمی گران‌قیمت و دارای امکانات بسیار کار کنید، بهتر است با دقت نحوه کارکردن خانه را طراحی کنید، به‌خصوص اینکه اگر نیاز به نصب تجهیزات اضافی یا تغییر سیم‌کشی ساختمان موردنیاز باشد. علاوه بر این، شما باید گره‌های شبکه بی‌سیم را طوری جای‌گذاری کنید که بیشترین گستره پوشش را داشته باشد.
حدود 60 درصد سازندگان مسکن که تجهیزات اتوماسیون منزل در خانه‌ها نصب‌کرده‌اند از خدمات افراد مختصص برای این کار استفاده کرده‌اند. اگر شما نیز به دنبال چنین افرادی هستید، مطمئن شوید که مدرک CEA-CompTIA را داشته باشند. این مدرک درنتیجه تعامل بین اتحادیه لوازم الکترونیکی مصرف‌کنندگان (CEA) و اتحادیه صنایع فناوری‌های کامپیوتری (CompTIA) صادر می‌شود و مهارت در نصب، نگه‌داری و ایرادیابی هرگونه وسیله شبکه خانگی را تصدیق می‌کند.
هزینه یک خانه هوشمند برحسب میزان هوشمندسازی آن متفاوت خواهد بود. سازندگان ما تخمین زده‌اند که مشتریان بین 10هزار تا 250هزار دلار برای سیستم‌های پیچیده هزینه می‌کنند. اگر شما به‌تدریج خانه را هوشمند کنید یعنی نصب سیستم هوشمند روشنایی، تنها چندصد دلار هزینه دربر خواهد داشت. سیستم پیچیده‌تر در حدود ده‌ها هزار دلار هزینه خواهد داشت و عناصر تشکیل‌دهنده سینمای خانگی هزینه سیستم را تا پنجاه درصد بالا می‌برد.
مزایای خانه های هوشمند
خانه هوشمند زندگی را آسان و ساده می‌کند. چه کسی ممکن است از کنترل کردن روشنایی، لوازم تفریحی و دما از روی مبل لذت نبرد؟ اگر در تعطیلات باشید یا در محیط کار، خانه هوشمند به شما آنچه را در آنجا جریان دارد، هشدار داده و سیستم امنیتی به شما کمک بالایی در مواقع ضروری خواهد کرد. برای مثال، نه‌تنها ساکنان خانه از پیام هشدار آتش بیدار می‌شوند، بلکه خانه هوشمند در‌ها را بازکرده با آتش‌نشانی تماس می‌گیرد و مسیر خروج اضطراری را روشن می‌کند.
چند مثال دیگر از چیزهایی که خانه هوشمند می‌تواند انجام دهد: شب هنگام راه رفتن در منزل، مسیر را روشن می‌کند.
با نزدیک شدن شما در‌ها را باز می‌کند، غذا حیوانات خانگی را با مقدار از پیش تعیین‌شده‌ای به آنها می‌دهد، روشنایی مربوط به حس آن لحظه را فراهم می‌کند، برنامه‌ریزی تماشای تلویزیون توسط بچه‌ها در ساعاتی معین و روشن کردن قهوه‌جوش از
تخت‌خواب.
خانه‌های هوشمند همچنین توانایی صرفه‌جویی در مصرف انرژی را نیز دارند.
تجهیزات ZigBee و Z-Wave می‌توانند دستگاه‌ها و لوازم خانه را در وضعیت کم‌مصرف قرار دهند و می‌توان آنها را با فرمانی به‌خواب برد یا بیدار کرد. هزینه برق مصرفی کاهش خواهد یافت درصورتی‌که لامپ‌ها در اتاق خالی خاموش شوند و یا اینکه تنها درصورت حضور افراد، اتاق خنک یا گرم شود.
یکی از صاحبان خانه هوشمند ادعا کرد که هزینه برق خانه‌اش نسبت به یک خانه معمولی تا یک‌سوم کمتر است. در برخی دستگاه‌ها می‌توان میزان برق مصرفی هر وسیله را کنترل و با پیامی آن وسیله را وادار به مصرف کمتر برق کرد.
خانه هوشمند، مزایای زیادی برای افراد سالمند تنها به همراه دارد. خانه هوشمند می‌تواند زمان مصرف دارو را اطلاع دهد، درصورت افتادن فرد بر زمین، بیمارستان را مطلع کند و یا میزان مصرف غذای فرد را کنترل کند.
اگر فرد سالمند فراموش‌کار باشد، خانه هوشمند می‌تواند شیر آب حمام را ببندد یا شعله اجاق بدون مراقب را خاموش کند. یک سازنده خانه اظهار داشت که چنین سیستمی 20هزار دلار هزینه دربردارد که از هزینه پرستار تمام‌وقت نیز کمتر است. همچنین به فرزندان مستقل یک فرد سالمند اجازه می‌دهد تا در نگه‌داری از والدین خود مشارکت داشته باشند. برخی کنترل‌های ساده‌شده می‌تواند کمک زیادی برای افراد معلول و دارای گستره حرکتی محدود باشد.
خانه‌های هوشمند بر روی کاغذ، عالی به نظر می‌رسند، اما آیا برای همه مناسب هستند؟
منبع: آی کنترل.
