جهت اجرای سیم کشی خانه هوشمند از دو شیوه ی سیستم هوشمند وایرلس و سیستم خانه هوشمند با سیم استفاده می شود. در شیوه سیستم هوشمند وایرلس نیازی به کابل کشی مجزا جهت کنترل ادوات مختلف سیستم خانه هوشمند نمی باشد. بنابراین سیگنال های تولید شده توسط وسایل کنترل کننده، با کمک سیگنالهای RF منتقل شده و در مقصد، دستگاه مورد نظر را کنترل می نمایند. از متداول ترین پروتکل های این دسته می توان به تکنولوژی Z-Wave و Zig Bee اشاره نمود.

در مقابل سیستم هوشمند وایرلس، سیستم هوشمند مبتنی بر سیم کشی وجود دارد که در این شیوه، کلیه ی تجهیزات خانه هوشمند بوسیله ی سیم کشی با کابل های برق رشته ای و یا زوجی با یکدیگر ارتباط برقرار می نمایند.

برخی از ویژگی های سیستم هوشمند وایرلس

استفاده از شیوه سیستم هوشمند وایرلس به مراتب از سرعت عمل بالاتری برخوردار است. اما خانه هوشمند مبتنی بر تجهیزات وایرلس عموما از قیمت تمام شده ی بسیار بالاتری به نسبت سیستم هوشمند باسیم برخوردار هستند و علاوه بر آن تنوع تجهیزات سیستم هوشمند وایرلس بسیار کمتر بوده و بیشتر مربوط به حوزه ی ایمنی ساختمان است. تجهیزاتی نظیر سنسورهای تشخیص و اعلان حریق، سنسور شیشه و سنسور های اعلام سرقت…

در مقابل سیستم هوشمند وایرلس می توان این نکته را یادآور شد که، امن ترین شیوه برای ارتباط داشتن تجهیزات متفاوت خانه هوشمند،سیستمی مبتنی بر سیم کشی می باشد و از سوی دیگر بررسی شارژ بودن باطری تمامی تجهیزات خانه هوشمندی که مبتنی بر سیستم وایرلس باشد کار بسیار دشوار و زمانبری می باشد.

سیستم های هوشمند ساختمان با استفاده از تکنیک مدولاسیون (Spread Spectrum) و فرکانس‌های پایین دارای قدرت سیگنالینگ بالایی هستند. علاوه بر آن، تکنولوژی هوشمند سازی بوسیله‌ی یک ارتباط دوطرفه به هر یک از تجهیزات خود اجازه می‌دهد وضعیت روشن یا خاموش بودن خود را در شبکه هوشمند اعلام نماید. اینگونه می‌توان پس از هر فرمان از انجام آن اطمینان حاصل نمود. تمامی این امکانات باعث می‌گردند ارتباطی با قابلیت اطمینان بیش از ۹۹% حاصل گردد.

استفاده‌ی صد در صد از خطوط برق برای انتقال اطلاعات و طراحی انواع تجهیزات لازم برای خانه هوشمند موجب گردیده تا این سیستم به بهترین سطح عملکرد در ساختمان‌های مسکونی و تجاری برسد و گستره ی کاربری آن طیف گوناگون مکان هایی که انسان ها در آن حضور دارند را در بر گرفته است. همین امر منجر به گسترش استفاده از سیستم های هوشمند سازی در سرتاسر دنیا شده است. که نتایج چشمگیر آن در کاهش مصرف انرژی، آسایش و راحتی استفاده از این سیستم باعث گردیده بسیاری از تولید کنندگان وسایل برقی در دنیا مدول ارتباطی با این نوع شبکه را به صورت پیش فرض بر روی محصولات خود قرار دهند.

در این روش اصولا سنسورها اطلاعات را به یک مرکز کنترل ارسال می نمایند و در آنجا مرکز کنترل پس از تحلیل اطلاعات دریافتی فرمانی را به عملگرها که عمدتا در همان مرکز کنترل نصب شده اند ارسال و این عملگرها باعث قطع یا وصل جریان برق می گردند.

روش های هوشمندسازی ساختمان

به هر صورت شیوه ی اجرای هوشمند سازی به این صورت می باشد که توسط سنسورها، اطلاعات جمع آوری شده و به سوی سیستم مرکزی ارسال می گردند و پس از مرحله تحلیل اطلاعات دریافتی، فرامینی را به سمت عملگرها انتقال می دهیم. با این تفاسیر در مجموع میتوان گفت سه روش گوناگون برای هوشمند سازی ساختمان ها وجود دارد:

۱-  استفاده از سیم کشی (BUS) مجزا جهت انتقال اطلاعات

۲- استفاده از سیم های برق به عنوان بستری جهت انتقال اطلاعات

۳- استفاده از سیستم های بی سیم جهت انتقال اطلاعات

در هر یک از روش های ذکر شده استانداردهایی به عنوان پروتکل وجود دارد که میتوان در غالب این استانداردها هوشمندسازی را انجام داد. در ادامه به طور خلاصه به ذکر برخی استانداردهای معروف در این زمینه می پردازیم:

بهره گیری از سیستم Bus مجزا

در این سیستم می توان به معروف ترین و معتبرترین استانداردهای حوزه اتوماسیون ساختمان از جمله EIB ، BACnet ، LON ، S-Bus و غیره اشاره نمود. در این سیستم ها اطلاعات بسته به استاندارد استفاده شده بر روی ۱، ۲ یا ۴ زوج سیم منتقل می گردند و این سیم های حامل اطلاعات کاملا از سیم های منتقل کننده جریان اصلی برق مجزا می باشند.

استفاده از سیم های برق (PLC)

در این سیستم معتبرترین استاندارد موجود X10 می باشد. در این روش اطلاعات بدون نیاز به کابل کشی مجزا بر روی سیم های برق موجود منتقل می گردند. در این سیستم در هر نقطه کنترلی، ماژول هایی نصب میشود که اطلاعات آمده از طرف مرکز کنترل را دریافت و به آن واکنش نشان داده و دستگاه متصل را خاموش یا روشن می نماید.مرکز کنترل در این سیستم وظیفه ذخیره سناریوها، دریافت کدها از ریموت کنترل، و نهایتاً ارسال آن به سمت ماژول مورد نظر را عهده دار می باشد.

استفاده از سیستم هوشمند وایرلس

روش دیگری که این روزها بسیار مورد توجه واقع شده استفاده از سیگنالهای بی سیم (Wireless) به عنوان بستر ارتباطی سیستم هوشمند می باشد. در این روش فرمان ها از طریق سیگنالهای وایرلس ارسال و دریافت می گردند.در این روش علاوه بر سرعت بالای انتقال اطلاعات، نیاز به تغییر در سیم کشی ساختمان وجود ندارد و به همین خاطر به راحتی در خانه هایی که امکان تغییر در سیستم سیم کشی ساختمان وجود ندارد قابل اجرا می باشد.

 نکات کلی که از ارزیابی سیستم های باسیم و بی سیم در سیستم های هوشمند ساختمان بدست می آید این است که در روش باسیم پایداری بیشتری نسبت به روش بی‏ سیم وجود دارد و از طرفی فرآیند سیستم اتوماسیون باسیم باید در مرحله ساخت ساختمان اجرا شود یعنی هنگامی ‏که لوله‌های برق کار گذاشته می‏شوند، در حالی‏که اتوماسیون بی‏ سیم در خانه‏ تکمیل‏ شده هم قابلیت اجرا دارد. از معایب بزرگ سیستم اتوماسیون بی‏ سیم‏ ناامنی در حفظ اطلاعات است یعنی در روش بی‏ سیم فرستادن امواج از سمت دستگاه فرستنده به گیرنده (ریموت‏ کنترل تا کلید) به صورت رمزگذاری‏ شده نیست و درصدی از احتمال نفوذ وجود دارد. دستگاه فرستنده هم به‏ راحتی قابل خرید و در دسترس است و شما می‏ توانید بوسیله آن چراغ همسایه را بعنوان مثال روشن و خاموش کنید! درحالیکه در سیستم باسیم‏ ذاتاً چنین مشکلی وجود ندارد و در آن قابلیت آپشنال ‏رمزگذاری‏ شدن دیتا وجود دارد. البته در برخی از شرکت‏ها سیستم بی‏ سیم به صورت رمزگذاری‏ شده انجام می‏ گردد، اما در مقابل هزینه نصب سیستم هوشمند وایرلس بسیار بالاست؛ به این علت که در هر دستگاه فرستنده و گیرنده باید دستگاه‏هایی جداگانه برای کد و دی کدکردن وجود داشته باشد.

تکنولوژی خانه هوشمند اطلاعات مربوط به حضور افراد را جمع آوری نموده و با افراد خانواده و همچنین افرادی که به ارائه مراقبت های اولیه پزشکی می پردازند به اشتراک می گذارد. در یک تعریف دیگر، استفاده از وسایل ساده و کمکی برای فراهم کردن محیطی که در آن قابلیت های تجهیزات خودکار شده است و وسایل با یکدیگر مرتبط شده اند. از تکنولوژی خانه هوشمند جهت بهبود بخشیدن به کیفیت زندگیتان در دوران سالمندی استفاده نمایید. هر چه پیرتر می‌شوید زندگی بیشترچالش برانگیز خواهد شد. دراین مقاله به بررسی راهکارهای ویژه ای که استفاده از تکنولوژی خانه هوشمند به منظور بهبود زندگی سالمندان ارائه می دهد می پردازیم. خانه هوشمند، داده های فیزیولوژیکی، موقعیتی و حرکتی را جمع آوری می نمایند و جمع آوری این اطلاعات می تواند برای تشخیص زود هنگام و مداخله ارائه دهندگان مراقبت سلامت، پزشک فرد و خانواده های آنها نیز مورد استفاده قرار بگیرد.

سالمندان درحال حاضر به علت آسیب پذیری بالا، چالش بزرگی برای دولت ها به شمار می روند، برخی عوارض طبیعی سالخوردگی عبارتند از: کاهش حواس، ضعف حرکتی، استقامتی و انعطاف… با همه این موارد، با اینکه سالمندان و خانواده هایشان از خطرات احتمالی آگاهی دارند، اما تعداد زیادی از سالمندان بیش از ۹۵ % سالمندان آمریکایی یعنی نصف افراد ۷۵سال به بالا، تمایل دارند تنها زندگی کردن را انتخاب کنند.

بیشتر سالمندان ترجیح می دهند، در جایی زندگی کنند که تولد ۶۵ سالگیشان را آنجا جشن گرفته اند. به این علت که احساس آشنایی، راحتی و امنیت توام با احساس عدم وابستگی را برایشان فراهم می کند؛ اما این وضعیت به دلیل آمار افتادن ۱ نفر از هر ۳ نفر سالمند، می تواند خطرناک باشد، مطالعات پذیرش های بیمارستان نشان می دهد که علت اغلب آسیب های سالمندان، افتادن (به زمین خوردن) در منزل به دلیل عدم تناسب محیط اطراف سالمند با نیازش است؛ دو علت دیگر آسیب های خانگی سالمندان سوختگی با آتش که بیشتر به علت فراموش کردن خاموش کردن اجاق گاز یا شعله هاست و (مسمومیت دارویی) به دلیل اینکه سالمندان بیشتر از سایر افراد در معرض واکنش های مضر دارویی قرار گرفته اند.

دستگاه های غیر مداخله ای

وضعیت سلامتی و امنیتی را بدون دخالت در مراقبت فرد نمایش می دهند مانند دستگاهی که می تواند روی تشک قرارگرفته و ضربان قلب، وضعیت تنفس و آرامش فرد را مشخص نماید. این حسگرها می توانند داده های موقعیت فرد در یک بازه ی زمانی را مشخص کنند، مانند تعداد مراجعات به سرویس بهداشتی یا اینکه می تواند همراه با حسگرهای دیگر برای توسعه دستیابی به الگوهای فعالیتی استفاده شوند، بعنوان مثال اگر یک سالمند مستقر در خانه هوشمند، زمان زیادی را در سرویس بهداشتی بگذراند و حسگر هیچ حرکتی را شناسایی نکند، به پرستار آن سالمند هشدار داده خواهد شد. حسگرها می توانند تغییرات رفتاری متغیری از نحوه خوابیدن تا اینکه آیا سالمند هنوز قادر به شستن ظرفهایش هست یا نه را نشان می دهند. حسگرهای رطوبت استفاده منظم از سینک یا دوش را چک می کنند. حسگر گام که در زمین تعبیه شده، تغییرات توانایی درراه رفتن سالمند مانند به زمین خوردن را مشخص می کند. این دستگاه ها در زمینه کسب اطلاعات در جهت کاهش سلامت افراد سالمند یا مشکلاتی که ممکن است رخ دهد اطلاعات مفیدی برای کمک به افراد خانواده و پرستاران جهت انجام اقدامات پیشگیرانه از حوادث مخاطره آمیز، تشخیص می دهند.

از کلید لمسی برنامه پذیر چه می دانید؟

دستگاه های مداخله ای در تکنولوژی خانه هوشمند

این دستگاه ها نقش فعال تری را در مراقبت ایفا میکنند، مانند حسگرهایی که مجهز به هشدار هستند، سیستم های یادآور و دستیار دارو.

تکنولوژی حسگرهای خانه هوشمند

به صورت فعال اطلاعات را ارسال نموده و در صورت لزوم، امکان مداخله را فراهم می نمایند. برخی از این حسگرها علائم حیاتی را همراه با الگوی حرکت فرد نمایش می دهند، که برای اطلاع از زمین خوردن یا برنخاستن سالمند از خواب مناسب می باشند. لباس های هوشمندی هم وجود دارند که مجهز به حسگرهای شرایط فیزیولوژیکی هستند و علائم حیاتی، نتایج الکتروکاردیوگرام و جریان خون را نمایش می دهند، که این اطلاعات میتوانند برای تشخیص یا درمان به نزد پزشک فرستاده شوند.

سیستم های یادآور تکنولوژی خانه هوشمند

برخی از اینها شامل اطلاعاتی هستند، مانند ساعت، تاریخ، کارهایی که باید انجام شود و مناسبت های پیش رو و برخی دیگر برای هشدار در صورت سوختن اجاق گاز و خطرات احتمالی می باشند. بیشتر این سیستم های یادآور در صورتی که پرستار کارهایی مانند خاموش کردن گاز، بستن در و… را فراموش کند، انجام می دهند.

تکنولوژی هوشمند سازی ساختمان با رویکرد نقش یک دستیار دارویی

دستگاه های متعددی برای دستیاری مدیریت دارویی وجود دارند، مانند نسخه پیچی های خودکار، پدهای حسگری که زیر شیشه های دارو برای تشخیص برداشتن و استفاده و دریافت آنها تعبیه شده اند، رباتهایی که سالمند را در زمینه داروهای مورد نیازش پیگیری می کند، حیوانات مجازیی که سالمند به آنها غذا داده و از آنها مراقبت می کند، دکمه ای را برای گزارش دریافت دارو فشار داده و اگر با رژیم داروییشان مطابقت نداشته باشد، حیوان آنها بیمار می شود؛ بعضی تکنولوژی های خانه هوشمند به سالمند ساکن یادآوری می کنند تا جعبه ی داروی خود را (جهت اطمینان از صحت دارو) اسکن کنند، این سیستم ها لیستی از داروها را نگهداری کرده و هنگام تمام شدن داروهای سالمند، به داروخانه آنها را تجویز می کنند.

مسئولیت های تکنولوژی خانه هوشمند

کاهش حوادث مضر، فراهم کردن حمایت و مداخله در شرایطی مانند بیماری های قلبی، سقوط، دمانس، مشکلات دارویی، سرگردانی و انزوا.

مشکلات تکنولوژی خانه هوشمند

برخی از مواردی که باید پیش از استفاده از سیستم ها در نظر گرفته شود عبارت اند از: تناسب سیستم با نیاز فرد، دوستانه تر نمودن سیستم هوشمند در راستای استفاده آسان سالمندان از این دستگاه، مقرون به صرفه نمودن هزینه های تجهیز خانه ها به این تکنولوژی؛ از نظر برخی از منتقدین، با نگهداشتن افراد در خانه هایشان ارتباط آنها با اجتماع کم شده و ما آنها را محبوس می کنیم در صورتی که هدف اصلی از طراحی خانه هوشمند ایجاد حس استقلال و خودمختاری در سالمند می باشد. از دیگر مشکلات این تکنولوژی تمایل افراد به استفاده از این تکنولوژی و میزان تهاجمی بودن تکنولوژی است، هرچه تکنولوژی احساس دخالت در امور بیشتری را به سالمند منتقل کند، در نتیجه تمایل فرد به استفاده از آن کمتر خواهد شد.

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.