چرا باید یک ساختمان هوشمند داشته باشیم؟

این روزها مصالح اولیه ساخت ساختمان، فراتر از آجر و سیمان و… شده، و تجهیزات تکنولوژیک و ارتباطی می‌توانند با حضور در ساختمان‌ها، در بهبود کیفیت و شرایط محل سکونت و کار کمک کنند. شاید پاسخ این سوال ساده باشد؛ اما بد نیست با دقت بیشتری به آن پاسخ دهیم. واقعیت آن است که ما باید در یک ساختمان هوشمند به کار و زندگی بپردازیم؛ چراکه جهان در حال تغییر است. در واقع اگر تا دیروز ساختمان هوشمند یک امکان جذاب برای ساختمان‌ها بود؛ این روزها بیشتر از هر زمانی تبدیل به یک ضرورت انکارناپذیر شده است. در این نوشته وب‌سایت خانه هوشمند مبنا، به بررسی علل نیاز به ساختمان هوشمند می‌پردازیم.

 

 

راحتی و رفاه بیشتر

اولین هدف ساختمان هوشمند افزایش راحتی و رفاه ساکنان است. دنیای مدرن و مصرفی امروزی استفاده از هر چیزی را برای بهره بردن از رفاه و آسایش تشویق می‌کند؛ و تکنولوژی از مظاهر مدرن این جهان است. هوشمند سازی خانه‌ها فراتر از آنچه تصور می‌کنید؛ موجب راحتی، رفاه و آسایش شما خواهند شد.

اگر پیش از این با خانه هوشمند آشنا نباشید؛ احتمالا از امکاناتی که این سیستم در اختیار شما می‌گذارد، شگفت‌زده خواهید شد. ساختمان هوشمند سبک زندگی شما را دچار تغییر می‌کند. شما تقریبا می‌توانید کنترل هر چیزی را در خانه هوشمند از راه دور و نزدیک انجام دهید. به عنوان مثال می‌توانید چراغ‌ها و سیستم گرمایش و سرمایش خانه را از طریق موبایل خود و با اتصال به شبکه تنظیم کنید.

همچنین می‌توانید رویه‌های مشخصی را برای انجام بعضی از فعالیت‌های روتین تعریف کنید. مثلا تنظیم کنید که کتری برقی به صورت اتوماتیک در ساعت هفت و سی و پنج دقیقه صبح روشن شود. فراتر از موارد گفته شده سیستم ساختمان هوشمند می‌تواند به عوامل مختلفی واکنش هوشمند نشان دهد. به عنوان مثال میزان نور چراغ‌ها را می‌تواند بر اساس میزان نور محیط کم و زیاد کند؛ تا نور محیط همیشه در میزان مشخصی تنظیم شود.

 

امنیت

ساختمان هوشمند تنها برای انجام بعضی فعالیت‌های ساده و جذاب نیست. این روش می‌تواند در امور مهم‌تری از جمله افزایش امنیت ساختمان موثر باشد. دوربین‌های مداربسته، قفل‌های هوشمند، سیستم های کنترل تردد ، سیستم‌های هشدار که در صورت باز و بسته شدن درب پیام می‌دهد و… از جمله موارد مهمی هستند که به کمک هوشمندسازی خانه‌ها می‌توانند امنیت شما را افزایش دهند. به عنوان مثال تصور کنید که شما می‌توانید به کمک گوشی تلفن همراه و از راه دور، درب خانه را قفل کرده و یا باز کنید.

اما این مورد تنها مزیت امنیتی سیستم ساختمان هوشمند نیست؛ بلکه بر اساس خلاقیت‌های گوناگون، می‌توانید از آن با اهداف مختلف استفاده نمایید. سیستم‌های هشدار آتش سوزی، زلزله، نشت گاز و… از جمله مواردی هستند که از این طریق موجب افزایش امنیت خانه‌های هوشمند می‌شوند.

 

صرفه‌جویی در هزینه‌ها

هزینه‌های مصرف انرژی در همه جای جهان بالاست. این عدد روز به روز نیز بالاتر می‌رود. طوری که می‌توان یکی از هزینه‌های اصلی هر خانه را، قبوض مختلف دانست. مصرف انرژی در ایران اگرچه تا چند سال گذشته پایین بود؛ اما این روزها با برداشته شدن یا کاهش سوبسیدهای دولتی، بسیار افزایش پیدا کرده است. سیستم ساختمان هوشمند، به کمک لامپ و ترموستات هوشمند می‌تواند تا حدود زیادی در کاهش هزینه‌های مصرف انرژی صرفه‌جویی کند. به عنوان مثال تصور کنید که می‌توانید به جای روشن نگه داشتن کولر در ساعاتی از روز که خانه نیستید؛ آن را طوری تنظیم کنید که یک ساعت قبل از بازگشت شما روشن شود.

اگر هنوز هم تصور می‌کنید که هوشمندسازی ساختمان ویژگی‌های زیادی در اختیار شما قرار نمی‌دهد؛ پیشنهاد می‌کنیم به سایر مقالات وب‌سایت خانه هوشمند مبنا مراجعه کنید.

آشنایی با اجزای آنتن مرکزی

آنتن مرکزی یکی از تجهیزات جذاب و کاربردی برای برج‌های مسکونی، هتل‌ها و… است. این تجهیزات اجازه می‌دهد تا به جای ده‌ها آنتن مجزا برای هر واحد مسکونی، یک آنتن مرکزی نصب شود. کیفیت بسیار بالاتر آنتن مرکزی نسبت به آنتن‌های معمولی، خلوت و منظم شدن فضای پشت بام و چندین امکان جذاب دیگر از جمله ارتباط آنتن مرکزی با دوربین‌های مداربسته، همگی موجب می‌شود تا استفاده از آنتن مرکزی برای برج‌های با تعداد واحد زیاد، مناسب و مقرون‌به‌صرفه باشد.

آنتن‌های مرکزی برای آنکه بتوانند ده‌ها گیرنده مختلف را به صورت هم‌زمان پشتیبانی کنند؛ تفاوت‌هایی در ساختار خود در مقایسه با آنتن‌های معمولی دارند. در این نوشته وب‌سایت خانه هوشمند مبنا، به بررسی این تفاوت‌ها و معرفی اجزای آنتن مرکزی پرداخته‌ایم.

 

 

دریافت‌کننده سیگنال

اولین بخش از اجزای آنتن مرکزی بدنه اصلی آنتن است. این بخش وظیفه دریافت سیگنال را بر عهده دارد. دریافت سیگنال تصاویر شبکه‌های تلویزیونی و انتقال آن به بخش بعدی، وظیفه اصلی بخش دریافت است. همچنین اگر بخواهید آنتن مرکزی وظیفه پخش تصاویر دوربین‌های مداربسته ساختمان را نیز بر عهده داشته باشد؛ باید در این بخش از مبدل تصاویر ویدئویی به RF استفاده کنید. تعداد دریافت‌کننده‌های سیگنال با توجه به زوایای پخش سیگنال در فضا، تعداد واحدها و… تعیین می‌شود.

 

تقویت‌کننده سیگنال

تقویت‌کننده سیگنال که با نام آمپلی‌فایر نیز شناخته می‌شود؛ وظیفه دارد با دریافت سیگنال از آنتن، به تقویت آن بپردازد. در واقع وجود آمپلی‌فایر در اجزای آنتن مرکزی به علت نیاز شدید به تقویت سیگنال برای ایجاد توانایی در آنتن مرکزی برای پشتیبانی از چندین دستگاه گیرنده مختلف است.

آمپلی‌فایرها همچنین در بهبود کیفیت سیگنال‌ها هم نقش دارند. در واقع وظیفه دوم آمپلی‌فایر در آنتن مرکزی کاهش نویزهای موجود در سیگنال‌های دریافتی است؛ تا کیفیت نهایی تصاویر دریافتی مناسب باشد.

 

کابل‌های انتقال

کابل‌های گوناگونی برای ایجاد ارتباط بین اجزای آنتن مرکزی وجود دارد؛ اما کابل اصلی در این زمینه کابل کواکسیال است. کابل کواکسیال سیگنال‌های تقویت شده را از آنتن مرکزی به سمت گیرنده‌های موجود در هر واحد انتقال می‌دهد. ویژگی بارز کابل کواکسیال در این است که هیچ‌گونه نویز و تشعشعی هنگام انتقال سیگنال روی آن اثر نمی‌گذارد. در نتیجه سیگنال ارسال شده با همان کیفیت اولیه به دستگاه گیرنده می‌رسد.

 

تقسیم‌کننده‌ها

تقسیم‌کننده‌ها را می‌توان خاص‌ترین بخش از اجزای آنتن مرکزی دانست. آنتن‌های مرکزی تفاوتی اساسی با آنتن‌های معمول دارند. آنها باید بتوانند به تعداد زیادی گیرنده، در آن واحد سرویس مناسب ارائه کنند. در این شرایط تنها تقویت سیگنال‌های موجود کفایت نمی‌کند؛ بلکه باید تقسیم کردن سیگنال‌ها بین گیرنده‌های مختلف نیز به نوعی مدیریت شود.

تقسیم‌کننده‌های عبوری، اسپلیتر و سوئیچر، وظیفه تقسیم سیگنال را در آنتن مرکزی بر عهده دارند. اسپلیتر برای تقسیم سیگنال در چند مسیر کاربرد دارد؛ و به آن تقسیم‌کننده انتهایی نیز می‌گویند.

 

سایر اجزای آنتن مرکزی

در بالا با اجزای اصلی آنتن مرکزی آشنا شدیم. اما آنتن‌های مرکزی به فراخور نوع خود ممکن است تجهیزات دیگری نیز داشته باشند. ساده‌ترین نوع آنتن مرکزی MATV است. این آنتن همان چیزی است که به صورت عمومی به این نام شناخته می‌شود؛ و با اجزای آن آشنا شدیم.

SMATV نوع دیگری از آنتن مرکزی است؛ که برای دریافت سیگنال‌های ماهواره‌ای کاربرد دارد. این نوع آنتن مرکزی نیازمند تجهیزات متفاوتی در بخش دریافت‌کننده سیگنال است؛ تا بتواند قادر به دریافت سیگنال‌های ماهواره‌ای باشد.

CCTV ها نیز نوعی آنتن مرکزی هستند؛ که برای دریافت و انتقال سیگنال دوربین‌های مداربسته به گیرنده‌های تلویزیونی کاربرد دارند. کابل‌های اتصال، خروجی ویدئو، منبع ذخیره‌سازی انرژی و دوربین، از اجزای بیشتری هستند که در CCTV ها به اجزای آنتن مرکزی افزوده می‌شود.

نگاهی به تاریخچه خانه های هوشمند

تاریخچه خانه‌های هوشمند اگرچه کوتاه، اما بسیار پر فراز و نشیب است. به طور کلی صنعت خانه هوشمند و تکنولوژی‌های به کار رفته در آن را باید در ارتباطی نزدیک با چندین حوزه مختلف دانست. از جمله این حوزه‌ها نیز باید به حوزه فناوری اطلاعات اشاره کرد. در واقع پیشرفت‌های تکنولوژیک در حوزه ارتباطات، تجهیزات مخابراتی، سخت‌افزارهای کامپیوتری و نرم‌‎ افزارهای مرتبط موجب رشد جدی‌تر بازار خانه‌های هوشمند شده است. در این مقاله وب‌سایت مبنا اسمارت هوم می‌خواهیم به زبان ساده و خلاصه درباره تاریخچه خانه های هوشمند صحبت کنیم.

 

 

گام‌های اولیه

اگر بخواهیم کمی مفهومی به تاریخچه خانه های هوشمند بپردازیم؛ باید به اولین دهه‌های قرن 20 میلادی بازگردیم. در دهه 1920 به بعد بود که کم‌کم وسایل برقی جای خود را در خانه‌ها باز کردند. وسایلی مثل ماشین لباس‌شویی، یخچال، تستر و… از جمله محصولاتی بودند که در این سال‌ها وارد زندگی انسان شدند؛ و هرکدام مسئولیت انجام کاری را بر عهده گرفتند. در واقع می‌توان این سال‌ها را آغازی بر ایجاد و ورود اتوماسیون در خانه‌های شخصی دانست.

البته این روزها به کاربرد چنین دستگاه‌هایی در خانه هوشمندسازی گفته نمی‌شود. اما قابل انکار نیست که آغاز اتوماتیک کردن وظایف مختلف، از این مرحله شروع شده است.

 

کنترل‌کننده‌های راه دور و اتوماتیک

کنترل‌کننده‌های اتوماتیک را باید دومین گام در تاریخچه خانه های هوشمند دانست. این ابزارها در میانه‌های قرن بیستم میلادی وارد بازار شدند. از جمله کنترل‌کننده‌های راه دور باید به کنترل تلویزیون اشاره کرد. همچنین کنترل چراغ‌های روشنایی خانه، کنترل درب پارکینگ و… نیز از این جمله هستند.

همین کنترل‌های راه دور با بهره گرفتن از سنسورهای حساس به نور و حرارت، دارای عملکردهای اتوماتیک محدودی شدند. عملکردهایی که هنوز هم از آن استفاده می‌کنیم. به عنوان مثال این سنسورها کمک کردند که در صورت عبور ماشین یا فردی از درب پارکینگ، عملیات بسته شدن درب متوقف شود. یا در مثالی دیگر با حضور فرد در راهروی ساختمان یا خانه، چراغ‌ها به صورت اتوماتیک روشن شوند.

 

کنترل‌کننده‌های مرکزی

کنترل‌کننده‌های مرکزی با هدف رفع محدودیت کنترل‌کننده‌های راه دور و اتوماتیک پا به عرصه هوشمندسازی ساختمان گذاشتند. در واقع ضعف اصلی نمونه‌های قبلی، عدم هماهنگی و یکپارچگی با هم بود. به این صورت که هریک از ابزارهای خانه به وسیله راهکار و دستگاه اختصاصی خود کار می‌کردند. کنترل‌کننده‌های مرکزی دستگاه‌هایی بودند که توانستند این مشکل را حل کنند.

اما عیب اصلی دستگاه‌های کنترل‌کننده مرکزی این بود که در صورت خرابی، سیستم هوشمند خانه به طور کامل از کار می‌افتاد. همچنین قیمت این کنترل‌کننده مرکزی بالا بود؛ و در صورت خرابی تقریبا می‌توان گفت کل هزینه انجام شده از بین می‌رفت.

 

سیستم‌های هوشمندسازی امروزی

سیستم‌های هوشمند امروزی تقریبا از اوایل آخرین دهه قرن بیستم میلادی پا به عرصه وجود گذاشتند. این سیستم‌ها بر مبنای شبکه‌های مخابراتی کار می‌کردند؛ و با سرعت چشم‌گیری روز به روز توسعه یافتند. به نوعی که امروزه به تکامل نسبتا خوبی از نظر ارزش تهیه، کیفیت سرویس‌ها و هزینه‌های ایجاد رسیده‌اند. نکته جذاب ماجرا اینجاست که به دلیل ادامه رشد تکنولوژی‌های مختلف در این حوزه، روز به روز به رشد بازار و تکنولوژی‌های خانه‌های هوشمند نیز اضافه می‌شود.

درباره پروتکل z-wave چه می دانید؟

تکنولوژی‌ های خانه هوشمند متعدد هستند؛ و ابزار های هوشمند سازی ساختمان‌ ها بر مبنای پروتکل‌ های خاصی طراحی و تولید می‌شوند. تعداد پروتکل‌ های هوشمند سازی ساختمان به نسبت زیاد است؛ اما تنها چند مورد آنها از اعتبار و محبوبیت جهانی برخوردار هستند. یکی از بهترین و احتمالا محبوب‌ترین پروتکل‌های هوشمندسازی ساختمان، پروتکل z-wave است. در این مقاله وب‌سایت خانه هوشمند مبنا می‌خواهیم شما را با ویژگی‌های این پروتکل آشنا کنیم.

 

پروتکل Z-Wave چیست؟

به زبان ساده پروتکل Z-Wave پدیدآورنده یک روش ارتباطی بر مبنای امواج رادیویی با فرکانس پایین (یک تکنولوژی مشابه اینفرارد در گوشی‌های همراه نسل قبل) است. این پروتکل بر مبنای یک تراشه الکترونیکی که درون بسیاری از دستگاه‌های هوشمند قرار گرفته فعالیت می‌کند.

در واقع اگر بخواهید ساختمان خود را بر مبنای پروتکل Z-Wave هوشمند کنید؛ تنها می‌توانید از ابزارهای پیروی کننده از استانداردهای این پروتکل استفاده کنید. البته این محدودیت درباره پروتکل‌های دیگر نیز وجود دارد؛ و خوش‌بختانه پروتکل Z-Wave در مجموعه گسترده‌ای از دیوایس‌های مرتبط با اینترنت اشیاء حضور دارد. در واقع این پروتکل مورد تایید قالب شرکت‌های تولیدکننده محصولات مرتبط با اینترنت اشیاء است؛ و با هوشمندسازی خانه خود بر مبنای این پروتکل، می‌توانید با خیال راحت از طیف گسترده‌ای از محصولات این حوزه استفاده نمایید.

همچنین پروتکل Z-Wave به دلیل قدمت نسبت زیادی که دارد و از سال 2002 میلادی در بازار اینترنت اشیاء فعال است؛ روند تکاملی گسترده‌تری را تجربه کرده و در جزئیات از توسعه بیشتری برخوردار است.

 

روش کار پروتکل Z-Wave چیست؟

پروتکل Z-Wave بر مبنای یک کنترل‌کننده طراحی شده بر اساس این پروتکل کار می‌کند. این کنترل‌کننده در واقع قلب تپنده ساختمان هوشمند شماست. در قصد دوم یک ساختمان هوشمند بر مبنای این پروتکل، نیازمند دستگاه‌هایی است که از آن پشتیبانی کنند. این دستگاه‌ها می‌تواند یک مورد مثل سیستم تهویه هوا باشد؛ و یا چندین و چند مورد مختلف مثل نورپردازی، دمای هوا، باز و بسته شدن پرده‌ها، ماشین لباسشویی، ماکروفر و… را شامل شود.

در واقع شما می‌توانید به تعداد دلخواه ابزارهای مختلفی را به کنترل‌کننده Z-Wave خود متصل کنید. در ادامه کافی است که این کنترل‌کننده را به شبکه اینترنت متصل نمایید؛ و اپلیکیشن آن را روی گوشی هوشمند خود نصب نمایید. حالا می‌توانید به راحتی از پروتکل هوشمندسازی ساختمان Z-Wave برای کنترل وسائل مختلف خانه بهره ببرید. البته فراموش نکنید که هر وسیله‌ای که قصد اتصال آن به سیستم هوشمند را دارید؛ باید از این پروتکل پشتیبانی کند.

البته توضیحات داده شده، ساده‌ترین حالت درک چگونگی استفاده از این پروتکل بود. در حالی که در پس زمینه این پروتکل پیچیدگی‌های زیادی دارد.

 

مزایای پروتکل Z-Wave چیست؟

این پروتکل در مقایسه با رقبا مزایای زیادی دارد؛ و به همین دلیل هم با اقبال بیشتری از سوی سازندگان محصولات حوزه اینترنت اشیاء مواجه شده است. همین اقبال نیز امروزه تبدیل به اصلی‌ترین مزیت آن شده است. به نوعی که گروه متنوعی از محصولات شرکت‌های سامسونگ، ال‌جی، هواوی و صدها برند دیگر، از این روش پشتیبانی می‌کنند.

یکی از ویژگی‌های جالب این پروتکل مصرف کم انرژی آن است. پروتکل Z-Wave این ویژگی را مدیون سیستم ارتباط رادیویی خود است. این ویژگی اجازه می‌دهد اتصال ابزارها بر اساس این پروتکل با مصرف انرژی بسیار پایین و حتی به کمک باطری نیز قابل انجام باشد.

مزیت دیگر این پروتکل طراحی آن بر اساس شبکه مش است. ویژگی‌های این طراحی کمک می‌کند تا با افزایش تعداد دستگاه‌های متصل به شبکه، کیفیت کار شبکه بالاتر برود. همچنین این پروتکل منطقه پوشش بالایی دارد؛ و می‌تواند تا شعاع 30 متری را تحت پوشش خود قرار دهد. در نتیجه برای اجرای پروژه‌های هوشمندسازی در ساختمان‌های خیلی بزرگ هم، انتخاب بسیار مناسبی است.