سنسور یکی از اجزای مهم و کاربردی در یک خانه هوشمند است و در اجرای بسیاری از فرامینی که در یک ساختمان هوشمند انجام می شوند نقش اساسی را ایفا می کند. به کمک سنسور های خانه هوشمند می توان با اطلاع از وضعیت کنونی هر یک از بخش های خانه و تجهیزات درگیر در هوشمندسازی، برای فرامین بعدی تصمیم گیری کرد و حالت بعدی را برای سیستم تعریف نمود.

انواع سنسورهای خانه هوشمند

علت اینکه در یک ساختمان هوشمند سنسورهای مختلفی به کار می رود این است که، تجهیزات مختلف امکان کنترل راحت تر و سریع تر داشته باشند. یکی از سنسورهایی که در این زمینه کاربرد گسترده ای دارد، سنسورهای حرکتی است و معمولا اولین نکته ای که درباره آنها به ذهن خطور می کند، نقش آنها در جهت حفظ امنیت خانه می باشد.

نوع دیگری از سنسورهای پرکاربرد در خانه هوشمند، سنسور های مربوط به سیستم اعلام حریق می باشند که در ادامه به معرفی چگونگی عملکرد آنها می پردازیم.

سنسور های سنجش رطوبت خاک نیز، در خصوص آبیاری هوشمند گیاهان کاربرد داشته و موجب کنترل مصرف انرژی می گردند.

سنسور های حرکتی در چه مکانهایی کاربرد دارند؟    

سنسورهای حرکتی یا motion sensor ها از اجزای ضروری در سیستم های امنیتی ضد سرقت می باشند، که در خانه های هوشمند نقش بسیار کاربردی دارند و با دید گسترده خود می توانند کنترل قابل توجهی بر محیط ایجاد نمایند. در سیستم هوشمند چشمی درب دیجیتال نیز از سنسورهای حرکتی استفاده شده است که با دید وسیع و زاویه چرخشی مناسب می تواند تمامی رفت و آمد ها به خانه هوشمند را ضبط نماید. همانطور که می دانید از این سنسور ها می توان در راه پله ها، راه رو ها، پارکینگ، سرویس های بهداشتی و  سایر فضاهای مورد نظر در خانه هوشمند… استفاده نمود. شیوه عملکرد این سنسور ها به این صورت است که، سنسور بدون آنکه از خود اشعه ای ارسال کند، متوجه تردد افراد می گردد. علاوه بر سنسورهای حرکتی نوع دیگری از سنسورهای مشابه نیز در خانه های هوشمند کاربرد دارد، سنسورهایی که حضور افراد را تشخیص داده و دارای حساسیت بیشتری هستند و برای تشخیص افراد در حالت سکون نیز استفاده می گردند. در مکان هایی مانند کتابخانه ها، اتاق های کار، سالن های کنفرانس و … که افراد حرکت چندانی ندارند و تقریبا در حالت سکون هستند این نوع سنسورها کاربرد فراوانی دارند .در این گونه مکان ها سنسورهای حرکتی پس از مدت کوتاهی خاموش شده و لازم است سنسورهایی حساس تر به حضور فرد در حالتی با حرکت کمتر و برای مدت طولانی تر را تشخیص دهند .

یکی از نکات اساسی در افزایش کارایی سنسور های حرکتی زاویه دید مناسب آنها می باشدکه تشخیص طیف گسترده تری از تردد ها را میسر می نماید. به این ترتیب با تشخیص حضور افراد در محیط مجهز به سنسور، فرمان روشنایی ارسال شده و روشنایی محیط افزایش می یابد .

یکی از مهم ترین دلایل استفاده از این سنسورها، تاثیر آن ها بر صرفه جویی در مصرف انرژی است؛ علاوه بر آن که لازم نیست یک محیط همواره دارای حداکثر میزان روشنایی باشد، در سطح امنیت آن مکان نیز بهبود حاصل شده و هر گونه رفت و آمدی تشخیص داده می شود. بنابراین در یک خانه هوشمند با تشخیص حضور افراد در یک محیط مجهز به سنسورهای حرکتی، فرمان به کنترل کننده مرکزی خانه هوشمند ارسال شده و فرامین مورد نظر یکی پس از دیگری اجرا می گردند .در خانه هوشمند سنسور های حرکتی می توانند روشنایی محیط را با توجه به شب یا روز بودن تنظیم نمایند، در این حالت مدت زمان عکس العمل سنسور و  فاصله قابل تشخیص آن نیز قابل تنظیم می باشد .

سنسور های تنظیم روشنایی در خانه هوشمند

نوع دیگر سنسورهای خانه هوشمند، سنسورهای روشنایی هستند که با توجه به شدت نور طبیعی محیط، میزان روشنایی را تنظیم می نمایند، این سنسورها دارای تاثیر مثبتی در روند کاهش مصرف انرژی هستند. به این ترتیب با وجود سنسورهای حرکتی و نوری در یک خانه هوشمند، بخش های مختلفی مانند راهروها با توجه به نیاز و حضور افراد روشن می گردند و در نهایت در مصرف انرژی صرفه جویی می شود. سازگاری و یکپارچه سازی این سنسورها با دیگر بخش های یک ساختمان هوشمند کارایی آن را افزایش داده و کنترل خانه هوشمند را راحت تر می نماید.

سنسور های سیستم اعلام حریق

سنسورهای اعلام حریق بنا به کاربردهایی که برای آن طراحی شده اند، تنوع بسیاری داشته و به طور کلی شامل سنسورهای دود، حرارت و سنسورهای ترکیبی می باشند.
سنسور های دود با دو مکانیزم ساخت یونیزه و اپتیک توان تشخیص دود ناشی از احتراق ناقص را دارند و به محض مشاهده دود در هر فضایی از خانه، به سیستمBMS  اطلاع رسانی می نمایند، تا عکس العمل های لازم را از خود نشان دهد. سنسورهای حرارتی نیز به دو روش کار می کنند. در

 مکانیزم سنسورهای حرکتی نوع اول، با بالاتر رفتن دمای محیط از حد معینی تحریک می شوند و در نوع دوم مبنای فعالیت آنها  براساس به بوجود آمدن اختلاف دماي ناگهانی می باشد. دسته دیگری از سنسورهای اعلام حریق وجود دارند که به صورت ترکیبی طراحی شده اند، یعنی هم نسبت به دود و هم نسبت به حرارت حساس و تحریک پذیرند.

عکس العمل های سیستمBMS  نسبت به بروز حریق

آژیر خطر

در صورت بروز موردی که سیستم هوشمند آن را به عنوان عامل حریق درک کند، آژیر سیستم هوشمند به صدا در می آید.

سنسور قطع شیر گاز

به محض تحریک شدن سنسورها به جهت جلوگیری از توسعه حریق، گاز ورودی به واحد قطع می شود، تا زمانی که با حضور افراد و پس از اطفا حریق، شیر گاز مجدداً به صورت دستی باز شود.

سیستم تلفن کننده  BMS

با شماره هایی که از قبل برای آن تعیین کرده اید تماس تلفنی برقرار می نماید و به صورت شفاهی شما را از حادثه باخبر می کند. شما می توانید برای این سیستم ۹ شماره تلفن تعریف نمایید.

سنسور سنجش رطوبت خاک

همانطور که از نام این سنسور پیداست، برای اندازه گیری میزان رطوبت و  یا آب موجود در خاک و زمین استفاده می گردد. با استفاده از این سنسور، رله و یک پمپ آب ساده همه چیز برای ایجاد یک سیستم آبیاری هوشمند برای روف گاردن و یا فلاور باکس خانه هوشمندتان فراهم است. از این پس در زمان مسافرت دیگر نگران آبیاری گیاهان موجود در منزلتان نباشید!

سنسور سنجش رطوبت خاک، در اصل میزان نیاز گیاه شما به آبیاری را مشخص می نماید. خروجی آنالوگ این سنسور در زمانی که میزان رطوبت خاک کم باشد، مقدار خروجی بالا و زمانی که رطوبت بالا باشد مقدار پایین تری را به سیستم هوشمند ارسال می نماید.

با توجه به توضیحات فوق درباره انواع سنسورهای خانه هوشمند درمی یابیم که، تکنولوژی ساخت این تجهیزات  بر مبنای پایش مصرف کننده های انرژی و در نتیجه صرفه جویی در مصرف می باشد. البته یکی از رویکردهای مهم دیگر آن افزایش آسایش انسان با خود به خودی نمودن، امور روزانه می تواند باشد.

شیشه هوشمند یکی از جدیدترین تکنولوژی های روز دنیا محسوب می گردد و می‌تواند از جذب گرمای نامطلوب ناشی از تشعشع پرتوهای نورخورشید پیشگیری نماید. یکی از مهم ترین موارد کاربرد استفاده از شیشه هوشمند در صنعت ساختمان بویژه خانه هوشمند و یا فضاهای اداری و بیمارستانی، تفکیک و خصوصی سازی فضاهای داخلی می باشد. بعلاوه شیشه های هوشمند در پروژه های تبلیغات محیطی نیز می توانند کاربرد گسترده ای داشته باشند. از قابلیت های دیگر، شیشه هوشمند این است که می تواند ساختمان شما را به یک تابلوی تبلیغاتی تبدیل نماید. از مزایای بهره گیری از شیشه هوشمند می توان به عدم نیاز به هزینه نگهداری، شکیل و زیبا بودن و بهینه سازی فضاهای داخلی اشاره نمود. شیشه‌های آفتاب گیر یکی از انواع شیشه های هوشمند می باشند، که با استفاده از فناوری‌های نوین می‌توان میزان نور جذب شده در آنها را تغییر داد. همان طور که می دانید بیشترین حجم شیشه‌ای که در ساختمان استفاده می‌شود، در جبهه بیرونی ساختمان قرار دارد، از این رو، کنترل نور و حرارت وارد شده به بنا از این راه انجام شده است، در نتیجه شیشه‌ها نقش بسیار مهم و پررنگی در پایدار بودن (زیست محیطی بودن) ساختمان ایفا خواهند کرد. تحقیقات انجام شده در راستای بهبود کیفی شیشه‌ها، با بهره گیری از فناوری نانو، مشتمل بر چهار تصمیم کاربردی می باشد. نخست، پوشش‌هایی به شکل فیلم‌های بسیار نازک که به طیف خاصی از امواج حساس می باشند. چنین پوشش‌هایی، این پتانسیل را برای شیشه فراهم می‌ آورند تا بسامدهای ناخواسته فروسرخ (که سبب گرم شدن فضا می‌شوند) را فیلتر کرده و از ورود آنها به داخل ساختمان پیشگیری نمایند. مفهوم شیشه‌های ضد آفتاب در ساختمان به این معناست که این شیشه‌ها می‌توانند از جذب گرمای نامطلوب ناشی از تشعشع پرتوهای نور خورشید پیشگیری نمایند. ظهور فناوری نانو، زمینه ساز استفاده از نوعی شیشه برق‌فام نوین در ساختمان شد. اولین و مهمترین وجه تمایز میان فراورده‌های جدید و نمونه‌های قدیمی تر، در این است که در فراورده‌های جدید، تنها فشار دادن یک دکمه برای ایجاد تغییر در میزان انتقال نور از شیشه و تغییر از وضعیتی به وضعیت دیگر کافی است برخلاف نمونه‌های قدیمی، نیازی به برقراری دایم جریان الکتریکی (تا هنگامی که بخواهیم شیشه تیره بماند) نیست. به این معنا با فشار دادن یک کلید شیشه از حالت شفاف خارج شده و با فشار دکمه دیگر، به وضعیت قبلی باز می گردد. از دیگر وجوه برتری نانو شیشه‌های آفتاب گیر امکان برقراری سطوح مختلفی از انتقال پرتوها به وسیله میزان متفاوتی از تیرگی است. حدود یک سوم انرژی مصرفی در یک ساختمان از طریق پنجره‌ها و بازشوها به هدر می‌رود. به همین دلیل تلاش برای کاهش مصرف انرژی در ساختمان‌ها بر روی پنجره‌ها متمرکز شده است. مطالعات زیادی برای یافتن روش‌های ذخیره انرژی صورت گرفته و نیاز به ذخیره انرژی باعث شده تا انواع جدیدی از پنجره‌های شیشه‌ای در ساختمان‌ها و همچنین در دیوارهای سالن کنفرانس در اداره‌ها به ‌کار برده شود. تکنولوژی شیشه هوشمند کاربردهای فراوانی دارد و در فضاهای مختلفی مانند بانک، بیمارستان ها و مراکز درمانی، سالن های کنفرانس، اتاق مدیریت، مکان های ورزشی، استخر و همچنین سرویس های بهداشتی و حمام ها استفاده می شود. دسته ای دیگر از شیشه های هوشمند وجود دارند،که تکنولوژی ساخت آنها مبتنی بر استفاده از الکتروکروماتیک ها می باشد. الکتروکروماتیک ها موادی هستند که رنگ آنها در اثر جریان الکتریکی تغییر می نماید. جریان الکتریسته با ایجاد واکنش شیمیایی سبب تغییر در خصوصیات مواد می شود وکاری می کند تا آنها نور را جذب یا منعکس نمایند. نور خورشید به شیشه ها می تابد، اما از طرفی جریان الکتریکی برقرار شده، سبب می شود تا یون ها از لایه ذخیره یونی به سمت لایه هدایت یونی حرکت کرده و به لایه الکتروکروماتیکی باز گردند و شیشه را شفاف نمایند. با قطع جریان الکتریسته فرآیند برعکس عمل کرده، شیشه ها مجددا تیره می شود. یکی از ویژگی مواد الکتروکروماتیکی قابلیت تنظیم آنهاست به طوری که می توان شدت کدری آنها را با تغییر مقدار جریان تنظیم کرد. با وجود اینکه استفاده از این شیشه خصوصی، هنوز متداول نشده است اما نمونه‌های زیادی در تمام دنیا از این شیشه هوشمند وجود دارد. شیشه هوشمند مبتنی بر فناوری نانو گونه ای از پنجره‌ هوشمند که از آرایه‌های نانوسیمی پلی‌آنیلین ساخته می‌شود و روی یک فیلم شفاف رسوب داده شده‌ است؛ این فیلم‌های شفاف، خود توسط لایه‌های رسانا پوشانده شده‌اند و بوسیله یک ژل الکترولیتی پوشانده می‌شوند، تا به عنوان الکترود مورد استفاده قرار گیرند. دو الکترود به صورت ساندویچی دور هم پیچیده می‌شوند تا یک ساختار جدید ایجاد شود. پلی‌آنیلین دارای ظرفیت بالایی است و هزینه تولید آن نیز بسیار اندک است، از دیگر مزایای این ماده، شفاف و منعطف بودن آن می باشد. پارامتر انعطاف‌پذیر بودن در این مورد بسیار مهم است؛ زیرا به راحتی می‌توان آن را به صورت رول درآورد و در ادواتی با اشکال مختلف استفاده نمود، برای مثال می‌توان پرده‌های هوشمند تولید کرد. به عنوان سخن پایانی برای این مقاله محققان بر این باورند که، اگر این فناوری بتواند با هزینه کم به بازار عرضه شود، می‌توان از این تکنولوژی به صورت فراگیر در حوزه‌های مختلف صنعت، از خودروسازی تا ساختمان هوشمند بهره برد.

منابع:

magalat.net

Panjohaft.com

Wikipedia.org

با یک پرسش ساده، موضوع را شروع می کنیم. اگر که قرار باشد یک اتوموبیل شخصی تهیه نمایید، حاضرید بابت خرید آن چه هزینه ای را پرداخت نمایید؟ دلیل شما برای قبول پرداخت این هزینه چیست؟ تفاوت اصلی خودروهای ارزان قیمت با خودروهایی که از کیفیت بالایی برخوردارند در چیست؟ آیا تنها عامل تعیین کننده سرعت و شتاب خودرو است؟؟؟

همه ما به این نکته واقفیم که، مهمترین تفاوت در میان خودروها، ایمنی و آسایشی است که استفاده از آن برای سرنشینان خودرو فراهم می آورد و نه الزاماً سرعت و شتاب بالایی که دارند.

حال چه اتفاقی می افتد که بسیاری از ما هنگام خرید یک واحد مسکونی توجه، این ایمنی و آسایش را فراموش کرده و فقط به متراژ و موقعیت ساختمان را در نظر می گیریم!!!

اجازه دهید ببینیم چطور می توانیم نگاهی متفاوت به ساختمانی که قرار است در آن زندگی کنیم، داشته باشیم. وجود چه امکاناتی می تواند، در کنار ایجاد محیطی امن وآرام، آسایش و رفاه را نیز برای شما فراهم آورد.

خانه هوشمند (ساختمان هوشمند) معمولاً یک خانه یا ساختمانی است که در آن از تجهيزاتی خاص با ساختاری ویژه جهت کنترل و پایش در خانه استفاده می گردد.

این در حالیست که هدف اصلی از سیستم های اتوماسیون، نیل به اهداف ایمنی و امنیتی و بهینه سازي مصرف انرژي می باشد، متاسفانه برای برخی به اشتباه این باور پدید آمده است که هدف از هوشمند سازی ساختمان این است که، بدون اینکه از جای خود بلند شویم، فقط به کمک ریموت کنترل یا رایانه بتوانیم چراغ ها را روشن یا خاموش کنیم و یا شیر گاز را ببندیم.

این در حالی است که به کنترلی شدن تجهیزات و افزودن برخی قابلیت های لوکس، بعنوان گزینه هاي کم هزینه ای که به راحتی در کنار هدف اصلی قابل وصول هستند و می توانند در ایجاد یک حس زیبایی شناختی از محیط زندگی و رفاه بیشتر نقش داشته باشند، نگاه شده است.

در واقع منشا تفکر اجرای اتوماسیون در ساختمان، جلوگیري از ایجاد و بروز خطرات و آسیب هایی است که انسان به دلیل مشکلات روزمره  از قبیل مشغله های ذهنی، کمبود فرصت و یا حتی گاهی راحت طلبی ، طی سالیان طولانی نتوانسته است با آن مقابله کند. همه ساله شاهد این هستیم که تعداد بسیاري از خانه هاي همنوعان مان مورد سرقت قرار گرفته و یا طعمه حریق شده اند. بسیاری بر اثر نشت گاز جانشان را از دست داده اند و بسیاری از سوانح غیر مترقبه از این دست، که همگی قابل کنترل می باشند.

حالا اگر از جهت دیگری به این موضوع نگاه کنیم، هم این مسأله را مورد توجه قرار دهیم. منتقدانی که اتوماسیون را چیزي جز لوکس کردن خانه نمی بینند، خودشان در ساخت خانه ها نهایت تلاش را براي لوکس شدن پروژه به خرج می دهند. دقیقا به همان دلیل که در طراحی شومینه، پوشش هاي مختلف براي دیوار، سقف و کف خانه ها، انتخاب سنگ و کاشی هاي گرانقیمت، درب هاي مجلل و … هزینه کردن منطقی است، هزینه براي اتوماسیون خانه حتی اگر از جنبه لوکس و فانتزي به آن نگاه کنیم، کاملاً منطقی می باشد. همه ما از داشتن خانه هاي هر چه زیباتر لذت می بریم و از بکار بردن هنر و زیبایی در خانه بعنوان محیطی که یک خانواده بیشترین زمان را در آن سپري میکند، میتوانیم حس بهتري بدست آوریم.

خانه اي که هر روز صبح با تابیدن اولین پرتوهاي خورشید، به صورت خودکار پرده ها را از پنجره کنار بکشد، یک خانه زنده است که با رسیدن روز از خواب شبانه بیدار می شود و چشمان خود را به روي یک آسمان امید و فرح بخش باز می کند. به ساکنین خود می گوید که برخیزید و از تولد یک روز زیباي دیگر لذت ببرید. خانه اي که در هنگام خروج شتابان شما از منزل مانند دایه اي مهربان شما را بدرقه می کند و می گوید: خاموش کردن چراغ ها و کولر، بستن شیرگاز و آب و روشن کردن دزدگیر و …. با من. تو برو و به کارت برس. خیالت راحت!

خانه اي که با دقت تمام نگاه می کند که اگر در قسمتی از آن کسی حضور نداشته باشد، به صورت اتوماتیک لامپ های اضافی را خاموش کند و در زمان عدم حضور ساکنان در منزل، شدت کار سیستم هاي سرمایشی و گرمایشی را کم می نماید تا انرژي به هدر نرود. خانه اي که حتی در زمان خواب شما مراقب خانه، زندگی و سلامت شما و فرزندان تان است.

ویژگی های خانه های هوشمند چیست؟

خانه های هوشمند در واقع به کمک تجهیزات هوشمند استفاده شده در آنها امکان کنترل و پایش سیستم های الکتریکی و مکانیکی موجود در خانه را فراهم می آورند، که در اینجا به برخی از آنها اشاره می نمائیم:

     –  سیستم روشنایی اتوماتیک

     –   کنترل سیستم های صوتی و تصویری

     –  کنترل گرمایش و سرمایش

     –  سیستم های اعلام حریق و نشت گاز و آب

     –  سیستم های امنیتی (دوربين های مدار بسته، قفل های الکترونيکی و…)     

     –  سیستم کنترل خودکار پرده ها و کرکره ها

     –  آبياری  خودکار فضاهای سبز خانه ها و ویلاها

این سیستم ها اصولا با نصب حسگرهایی در محیط بصورت دائمی وضع ساختمان را کنترل و متناسب با وضع موجود تصمیم گیری می نمایند. بگذارید با ذکر یک مثال کار را ادامه دهیم.

سیستم روشنایی پارکینگ ساختمان را در نظر بگیرید. این سیستم بایستی در شرایطی که کسی در پارکینگ حضور ندارد خاموش باشد. درضمن اگر کسی در طول روز وارد پارکینگ شد و نور طبیعی محیط به اندازه کافی بود نبایستی چراغ ها روشن شود پس از خروج فرد از پارکینگ بایستی چراغ ها خاموش شوند. همه این فرآیندها به راحتی امکان پذیر است!!!

اکنون در نظر بگیرید به هر دلیل سیستم اتوماتیک را قطع کرده و چراغ های پارکینگ را روشن گذاشته اید و الآن که برای خواب به اتاق خواب رفته اید متوجه میشوید که واااااااااای !!!! چراغ های پارکینگ سهوا روشن مانده اند، جای هیچ گونه، نگرانی نیست و لازم نیست که برای خاموش کردن لامپ ها به پارکینگ بروید. صفحه کلیدی که داخل اتاق خواب شما نصب شده است این امکان را برای شما فراهم می آورد که با وارد کردن کد لامپ های پارکینگ به آنها دسترسی مستقیم پیدا کرده و آنها را خاموش کنید.