اگر خوب فکر کنیم خواهیم دید که تا همین چند دهه قبل هیچکس تصور نمی کرد که روزی دنیا شکل و ظاهر کنونی خود را داشته باشد، در فیلم های تخیلی دهه 70 میلادی تکنولوژی هایی که امروزه از آن بهره مند هستیم به خوبی پیش بینی شده بودند، به طور مثال ارتباطات ماهواره ای، تلفن های هوشمند همراه و … . در واقع در دنیای علم همه چیز ابتدا با یک تخیل شروع می شود. هوشمند سازی ساختمان به مجموعه‌ای از تجهیزات می گویند، که با یکدیگر ارتباط برقرار کرده و میتوانند تجهیزات خانه را کنترل کنند. این تجهیزات می تواند سیستم روشنایی و سرمایش و گرمایش باشد، سیستم تهویه مطبوع ساختمان باشد و یا سیستم تصفیه آب استخر باشد. زمانی که همه این تجهیزات با یکدیگر ارتباط برقرار میکنند
خانه هوشمند چیست؟
منظور از خانه لزوما یک خانه بزرگ و مجلل چند هزار متری با اجناس لوکس و گران قیمت نیست. یک خانه هوشمند می تواند هر خانه ای باشد، خانه ای که در آن اسباب و وسایل به گونه ای طراحی شده اند که کار را برای صاحبخانه بسیار ساده کرده اند. اکثر این لوازم قابلیت کنترل از راه دور را با کمک اینترنت یا اتصالات ماهواره ای دارند. به طور مثال کلید ها و لامپ ها، ترموستات ها و سیستم های ایمنی هوشمند همگی تحت کنترل و فرمان صاحبخانه حتی از کشور یا قاره ای دیگر هستند.
حتما برای شما هم پیش آمده است که وقتی خسته اید و در حال تماشای تلویزیون حتی حوصله برداشتن کنترل و عوض کردن کانال های تلویزیون را نداشته باشید. فکر کنید اگر بتوانید کانال تلویزیون را با موبایلتان عوض کنید چقدر عالی خواهد بود.
یک مثال دیگر، تصور کنید برای مسافرتی چند روزه از خانه خارج شده اید، در میانه راه یادتان می افتد که اجاق گاز خانه را خاموش نکرده اید! چه باید کرد؟ قید مسافرت را بزنید و به خاطر ایمنی منزل، به خانه بازگردید؟ تصور کنید بتوانید تنها با یک تلفن یا اس ام اس گاز را خاموش کرد! عجیب به نظر می رسد؟ اما این دقیقا همان اتفاقی است که در خانه های هوشمند می افتد. در حقیقت باید گفت که در قرن 21 و با پیشرفت باورنکردنی علم بشری دیگر چنین زندگی هایی رویایی به نظر نمی رسد. بلکه واقعیتی است که با صرف اندکی هزینه بیشتر می توان آن را به دست آورد.
معرفی خانه هوشمند
در حال حاضر همه ما با بسیاری از لوازم هوشمند از جمله تلفن های همراه، ریموت کنترل ها، درب های اتوماتیک و …. استفاده می کنیم، اما خانه هوشمند یک مورد استثنایی و فراتر از این تفاسیر است.
خانه هوشمند یک ساختمان مدرن است که لوازم آن همگی تحت یک سیستم مرکزی یکپارچه فعال هستند. به این ترتیب شما می توانید از هر مکانی در هر نقطه از دنیا با خانه خود در ارتباط باشید، برنامه های از پیش تعیین شده را اجرا کنید، بخش های مختلف خانه را کنترل کنید، ناظر بر امنیت منزل خود باشید و بسیاری دیگر از امکانات که با هوشمند شدن خانه در اختیار شما قرار می گیرد.
نگاهی به بخش های مختلف یک خانه هوشمند
برای این که یک خانه هوشمند شکل گیرد، نیاز است که بخش های مختلفی در کنار هم قرار گرفته و تحت یک سیستم کنترل مرکزی قرار گیرند. ارتباط این بخش ها با یکدیگر در هر شرایطی باید حفظ شود تا بتوان از مزایای یک خانه هوشمند بهره مند شد. این بخش ها شامل موارد زیر است:
- کنترل کننده مرکزی
این بخش مهمترین بخش در یک خانه هوشمند است که در واقع مغز متفکر سیستم را به خود اختصاص می دهند. همه اجزایی که برای یک خانه هوشمند تعریف می کنیم تحت فرمان و کنترل یک سیستم مرکزی قرار دارند. پیام ها و برنامه ها از این طریق برای دستگاه های مختلف تعریف می شود و اطلاعات نیز توسط همین بخش دریافت یا ارسال می شوند. بنابراین کنترل کل سیستم یکپارچه که هدف خانه هوشمند است در این بخش قرار خواهد داشت. - شیوه های ارتباطی و الگوها
برای این که همه وسایل یک خانه هوشمند با سیستم کنترل مرکزی در ارتباط باشند نیاز است که راه های ارتباطی مشخصی برای آنها تعریف شده باشد. در واقع یک پروتکل ارتباطی مسیر استاندارد و قابل قبول برای همه بخش های سیستم را تعریف می کند تا همه بخش ها بتوانند به خوبی اطلاعات را در بین خود منتقل کنند. ممکن است این مسیرها به صورت بی سیم یا با رابط های الکتریکی باشند. - رابط های کاربری
این بخش از یک خانه هوشمند رابط میان وسایل خانه و صاحب آن است. در واقع کاربر یک خانه هوشمند با کمک این رابط ها ارتباط خود را با منزل هوشمند برقرار می کند. ممکن است این وسیله شامل ریموت کنترل هوشمند یا کلیدهای هوشمند، صفحات لمسی و یا حتی شبکه های اینترنتی و کامپیوتری باشد. این رابط کمک می کند تا کاربر خانه هوشمند بتواند برنامه ریزی ها، فرمان ها و اطلاعات را به خانه هوشمند ارسال کرده و یا داده ها را از آن دریافت کند. - حسگرها
حسگرها در واقع مسیر ارتباطی میان محیط خارج و ابزارهای هوشمند هستند. وظیفه حسگرها جمع آوری، ثبت و آنالیز اطلاعات مختلف و ارسال آنها به بخش کنترل کننده مرکزی برای اجرای برنامه های از پیش تعیین شده است. به طور مثال تصور کنید با تاریک شدن هوا چراغ های خارج از منزل به صورت اتوماتیک روشن شوند. یا با سرد شدن هوا تا دمای خاصی سیستم گرمایشی به صورت خودکار فعال شود. این دقیقا همان کاری است که حسگرها انجام می دهند. جمع آوری اطلاعاتی از جمله: دما، رطوبت، روشنایی، دود، حرارت بالا، ورود غیر قانونی و … توسط این حسگرها شناسایی و به سیستم مرکزی مخابره می شود. - عملگرها
از جمله دیگر اجزای سیستم های هوشمند در خانه عملگرها هستند. آنها وظیفه اجرایی کردن دستوراتی که از سوی سیستم مرکزی صادر می شوند را به عهده دارند. به طور مثال طبق برنامه ریزی قبلی موتورهای پمپ تصفیه استخر در ساعت مشخصی روشن شده و استخر را برای استفاده در ساعت تعیین شده آماده می کنند. یک عملگر نیاز به سیگنال کنترل و منبع انرژی دارد. سیگنال کنترل شامل ولتاژهای الکتریکی یا جریان، فشار پنوماتیک یا هیدرولیک و یا حتی نیروی انسانی است.
عملگرها شامل انواع رله ها، دیمرها، فرمان های برنامه نویسی هستند که با کمک ترموستات، شیربرقی، موتور پرده برقی، بُرد الکترونیکی سیستم های سرمایش – گرمایش، سیستم های صوتی و تصویری ، قفل های بی سیم و… کار می کنند.
چرا خانه های هوشمند اهمیت دارند
پیشرفت تکنولوژی به منظور خدمات رسانی بهتر به بشریت صورت می گیرد، دنیای مدرن امروزی تفاوت بسیاری با زندگی یک دهه پیش دارد، پس کاملا واضح است که در این دنیای مدرن و پیشرفته خانه های مسکونی که مهمترین محل اقامت و سپری کردن اوقات انسان است از پیشرفت بسیاری برخوردار باشد.
خانه های هوشمند نیز بخش از مدرنیزه شدن زندگی در سالهای اخیر هستند، به همین دلیل پیش بینی می شود که همانند سایر تکنولوژی ها که در ابتدای ظهور در اختیار تنها بخشی از جامعه قرار دارند و به مرور زمان برای استفاده عمومی و همگانی طراحی می شوند، خانه های هوشمند نیز به زودی بخش عمده ای از خانه های شهرهای مسکونی را به خود اختصاص دهند.
دستگاه های لازم برای ساخت خانه های هوشمند
برای این که یک منزل مسکونی به خانه هوشمند تبدیل شود وسایل مجهزی نیاز دارد که در این بخش به معرفی آنها و بخش هایی که تحت کنترل این وسایل قرار می گیرند می پردازیم:
- روشنایی و نورپردازی
برای این که سیستم روشنایی و نورپردازی خانه ها به صورت هوشمند اجرایی شود از سوییچ ها و دیمرهای هوشمند استفاده می شود. مهمترین مزیت استفاده از چنین سیستمی صرفه جویی و مدیریت مصرف انرژی است. با توجه به این که یکی از بحران های پیش روی بشریت انرژی است، می توان گفت که این دست تجهیزات نقش مهمی در بهینه سازی زندگی در آینده خواهند داشت. با اجرایی کردن یک سیستم روشنایی و نورپردازی هوشمند می توان برنامه های بسیاری را برای سیستم کنترل مرکزی تعریف کرد. به طور مثال تصور کنید با خروج شما از خانه و تنها با فشردن یک دکمه موبایل همه لوازم الکترونیکی منزل در حالت استندبای قرار گیرند یا نورهای داخلی خاموش شوند. یا به طور مثال طبق برنامه ریزی در تاریخ مشخص شده برنامه نورپردازی و رقص نور در محیط خارجی منزل فعال شود. این تاریخ می تواند تولد یکی از افراد خانواده، ورود یک میهمان مهم یا هر رخداد دیگری باشد. - سرمایش و گرمایش
وسایلی مانند اسپیلت، فن کوئل، شومینه های هوشمند و سیستم های گرمایشی یا سرمایشی یکپارچه یکی دیگر از تجهیزاتی هستند که در خانه های هوشمند به صورت کاملا کاربردی مورد استفاده قرار می گیرند. تصور کنید دارای یک ویلای شخصی در منطقه ای کوهستانی هستید که تنها چند روز در سال به آنجا سفر می کنید. شما می توانید با کمک یک سیستم هوشمند گرمایشی قبل از سفر به ویلای شخصی تان آن را گرم و آماده کنید. تنظیمات دما، کنترل دمای محیط، آنالیز دمای خارج و داخل و همچنین تنظیم رطوبت و … از جمله مواردی است که با کمک این سیستم هوشمند در خانه های هوشمند پیاده سازی می شود. - امنیت
تامین امنیت مهمترین کاربرد خانه های هوشمند است، رابط های کاربری خانه های هوشمند در بخش های امنیتی از جمله دزدگیر، دوربین های مداربسته، سیستم هشدار مرکزی، سیستم ارتباط خودکار با مرکز پلیس و … از جمله موارد امنیتی است که در خانه های هوشمند پیاده سازی می شود. شما می توانید به سادگی فشردن یک دکمه تصاویر دوربین مدار بسته را مشاهده کنید یا با مرکز فوریت های پلیس تماس بگیرید. این عملکرد کمک می کند تا تامین امنیت خانه های هوشمند بسیار ساده باشد. - تلویزیون و سینمای خانگی
از جمله دیگر امکانات خانه های هوشمند سیستم پخش تلویزیون و سینمای خانگی است. در این سیستم های هوشمند تمام تجهیزات مرتبط با پخش فیلم و سینمای خانگی یکپارچه است. بنابراین نیازی به ریموت کنترلهای مختلف از جمله کنترلهای مربوط به تلویزیون، دی وی دی پلیر و ماهواره نیست و همه دستگاه ها با یک ریموت هوشمند کنترل می شوند. - کنترل و پخش موسیقی
در خانه های هوشمند پخش موسیقی از موبایل، پخش موسیقی از هارد تحت شبکه، دسته بندی آهنگ ها، پخش همزمان موسیقی های متفاوت در چندین اتاق، رادیوهای اینترنتی و سرویس های پخش موسیقی رایگان از جمله امکاناتی است که در اختیار کاربر قرار می گیرد. - تجهیزات الکترونیکی
در یک خانه هوشمند همه چیز به صورت کاملا خودکار و اتوماتیک با قابلیت برنامه ریزی و کنترل از راه دور به واسطه اینترنت و ماهواره طراحی شده است، اجاق گاز هوشمند، پرده های هوشمند، سیستم استحمام هوشمند سازی، سایبان ها، سقف های متحرک، سیستم آبیاری، سیستم نگهبانی و … از جمله دیگر تجهیزاتی است که می توان در خانه های هوشمند به کار گرفت.
ویژگی های خانه هوشمند
از جمله ویژگی های یک خانه هوشمند که شما را برای طراحی و در اختیار گرفتن چنین امکاناتی ترغیب می کند می توان به موارد زیر اشاره کرد:
– سطح ایمنی بالا
– مدرن و لوکس بودن خانه
– کیفیت بالای محصولات به کار رفته در دکوراسیون
– سهولت نصب، برنامه ریزی و راه اندازی
– قابلیت ارتقاء به سیستم های پیشرفته تر با مرور زمان یا پیشرفت تکنولوژی
– امکان کنترل ماهواره ای و مخابراتی
– سهولت استفاده برای سالمندان
– وجود محصولات متنوع و کاربردی حوزه هوشمند سازی منازل
– ارزش افزوده ملک
– امکان اجرا در پروژه های قدیمی و ساخته شده
– تنوع رابط های کاربری
– صرفه جویی در مصرف انرژی
– امکان تلفیق مدرنیته و خانه های کلاسیک و سنتی