خانه هوشمند چیست؟ چگونه خانه را هوشمند کنیم

خانه هوشمند مکانی برای زندگی است که با استفاده از تجهیزات متصل شده به اینترنت قابلیت کنترل , مانیتورینگ و مدیریت لوازم و سیستم های خانه مثل وسایل گرمایش, سرمایش و روشنایی را می دهد.

تکنولوژی خانه های هوشمند امنیت, راحتی , آسایش و افزایش بهره وری انرژی را برای صاحبان منزل فراهم میکند.

 این کار با قابلیت کنترل دستگاه های هوشمند که معمولا از طریق اپلیکیشن های موبایل یا تجهیزات فیزیکی می باشد انجام می شود.

قسمتی از شبکه اینترنت اشیا یا IOT که شامل خانه های هوشمند و تجهیزات مورد استفاده می باشد معمولا با یکدیگر همکاری میکنند و اطلاعات تولید شده را به اشتراک میگذارند تا بر اساس اولویت های افراد خانه اقدامات مختلفی به صورت خودکار انجام شود.

تاریخچه خانه های هوشمند

در سال 1975  پروتکل ارتباطی برای تجهیزات اتوماسیون خانه به نام X10 منتشر شد و برای اولین بار رویای خانه های هوشمند به واقعیت نزدیکتر شد.

پروتکل   X10 اطلاعات دیجیتال را از طریق فرکانس رادیویی 120کیلوهرتز  بصورت متناوب  به سیم های قابل برنامه ریزی یا سوییچ های داخل خانه ارسال میکرد.

این سیگنال ها دستورات کنترلی را به تجهیزات متناظر ارسال میکردند.

برای مثال یک فرستنده میتوانست از طریق کابل های الکتریکی دستوری را ارسال کند تا یک دستگاه در زمان مشخص خاموش شود.

با این همه سیم های الکتریکی همیشه دارای نویز های رادیویی بودند و نمیشد که به آنها تکیه کرد. همچنین سیگنال ها در بعضی موارد گم می شدند.

یکی دیگر از معایب این روش این بود که تجهیزات امکان دریافت دستورات را داشتند اما توانایی بازگشت اطلاعات یا جواب دادن به شبکه را نداشتند.

بعد از گذشت سالها در سال 2005 زمانی که شرکت Insteon  که در زمینه اتوماسیون منازل کار میکردند وارد صحنه شدند تکنولوژی جدیدی را معرفی کردند که ترکیب سیگنال های بی سیم و سیم های الکتریکی بود.

کاربرد های اینترنت اشیا در کشاورزی هوشمند

در سالهای بعد پروتکل های دیگری مثل Zigbee و Z-Wave معرفی شدند تا ضعف های x10 را پوشش دهند.

شرکت Nest Labs در سال 2010 تاسیس شد و اولین محصول خود را با نام Nest Learning Thermostat که یک ترموستات هوشمند بود معرفی کرد.

همچنین این شرکت دستگاه های دیگری مثل تشخیص گاز های دی اکسید کربن, دود و دوربین های امنیتی نیز توسعه داده است.

در سال 2015 این شرکت به گوگل پیوست و در نهایت به عنوان شرکت فرعی در هلدینگ آلفابت در حال کار می باشد.

مزایا خانه هوشمند

یکی از مزایای خانه هوشمند که درباره آن هم بسیار تبلیغ شده است, آرامش ذهنی ساکنان خانه است که میتوانند با هوشمند سازی منزل خود به آن دست پیدا کنند. علاوه بر آن بصورت راه دور وضعیت خانه را بررسی کنند و از خطرات مختلفی که وجود دارد مطلع شوند مثلا فراموشی خاموش کردن اجاق گاز یا باز گذاشتن در خروجی خانه و پارکینگ.

در کمال تعجب خانه های هوشمند خیلی آسان با اولویت های ساکنان هماهنگ می شوند برای مثال زمانی که به خانه میرسید بصورت خودکار درب خانه باز میشود, شومینه زیاد و چراغ ها روشن می شوند و موسیقی مورد علاقه شما از طریق سیستم صوتی پخش خواهد شد.

اتوماسیون و هوشمند سازی خانه باعث افزایش بهره وری می شود.

به جای اینکه در تمام روز کولر یا سیستم گرمایشی روشن باشد, از طریق یک سیستم هوشمند میتوانید چند دقیقه قبل از رسیدن به خانه این کار و انجام دهید تا مصرف انرژی به کمترین میزان رسد.

علاوه بر اینها با کمک سیستم هوشمند آبیاری, گیاهان شما فقط زمانی که نیاز داشته باشند بصورت خودکار آب لازم را دریافت میکنند.

با اتوماسیون خانه شما در مصرف پول, انرژی, آب و دگیر منابع طبیعی صرفه جویی خواهید کرد.

خانه های هوشمند چگونه کار میکنند

خانه های هوشمند مانند خانه های معمولی هستند فقط با کنترل بیشتر روی روشنایی, پریز ها, ترموستات و دیگر قسمت های خانه.

اما این کنترل بیشتر باعث افزایش پیچیدگی می شود, به همین دلیل آشنایی با نحوه کار کردن یک خانه هوشمند باعث می شود که بتوانید از امکاناتی که دارید بهتر استفاده کنید.

در مطالب قبلی درباره این موضوع که خانه هوشمند چیست صحبت کردیم و در این مطلب قصد داریم برای کسانی که قصد هوشمند سازی خانه خود را دارند بصورت ساده به توضیح نحوه عملکرد این تکنولوژی بپردازیم.

تجهیزات شما رادیویی هستند

وقتی از دستگاه های مختلف در خانه هوشمند خود استفاده میکنید تمام آنها در یک مورد مشترک هستند و آن هم استفاده از امواج رادیویی است.

مهم نیست که دستگاه شما از چه پروتکی استفاده میکند Wi-Fi, Zigbee, Z-wave, Bluetooth و… تفاوت دستگاه های هوشمند با غیر هوشمند از استفاده از امواج رادیویی می باشد.

اما این امواج رادیویی به تنهایی باعث هوشمند سازی چراغ و ترموستات خانه شما نمیشود.

این قابلیت فقط برای برقراری ارتباط هست.

شاید در ابتدا فکر کنید که تجهیزات شما بصورت مستقیم با گوشی یا تبلت شما ارتباط بر قرار میکنند اما این مورد درست نیست.

تقریبا تمام وسایل توسط یک واسطه در خانه با هم ارتباط بر قرار میکنند که به آن مغز خانه هوشمند میگوییم.

خانه هوشمند شما نیاز به یک مغز دارد

حالا شما میدونید که زمانی با دستگاه آمازون اکو یا گوگل هوم صحبت میکنید آنها صدای شما را به سرور های گوگل یا آمازون ارسال میکنند تا دستورات را تفسیر کنند. بدون این پردازش دستیار های صوتی متوجه کلمات و جملاتی که میگویید نمیشوند.

واقعیت این است که تجهیزات خانه هوشمند شما هم تقریبا به همین شکل کار میکنند.

قبل از اینکه زنگ هوشمند در خانه به موبایل شما پیغام بفرستد از میان سرور های شرکت سازنده عبور کرده است.

زمانی که دکمه خاموش را در اپلیکیشن  Philips Hue فشار میدهید سیگنالی از طرف اپلیکیشن به روتر خانه ارسال می شود و سپس این سیگنال به Philips hub فرستاده می شود و از طریق آن لامپ هوشمند شما خاموش می شود.

سرور یا هاب در خانه به عنوان مغز عمل می کند, جایی که هوشمند سازی وارد عمل می شود نه در اپلیکیشن های موبایل یا داخل خود گجت ها.

همچنین این سرور و هاب ها قابلیتی هایی فراتر از خاموش و روشن کردن لوازم را دارند و قادر به انجام کارهایی  مثل اتوماسیون, پردازش تصویر, کنترل صوتی و… میباشند.

اما نکته ای که باید در ذهن خودتان نگهدارید این است که خانه هوشمند شما ممکن است بیش از یک مغز داشته باشد.

دستگاه گوگل هوم به سرور های گوگل متصل می شود, لامپ های Philips Hue به Philips hub متصل می شوند و…

بعضی کارخانه ها دستگاه هایی را تولید میکنند که با هاب های عمومی و همگانی ارتباط برقرار میکنند مثل دستگاه های Z-wave که به  SmartThings  یا  Hubitat hub  متصل می شوند.

اما هنوز هم نیاز دارید تا با هاب و سرور های دیگر شرکت ها همکاری کنید. برای نمونه لامپ های Philips Hue میتوانند با SmartThings کار کنند اما برای پردازش اطلاعات نیاز به سرور های شرکت خود دارند.

دستگاه های بیشتر, پیچدگی بیشتر

دانستن این که دستگاه هوشمند شما با وسیله ای ارتباط برقرار میکند ضروری است زیرا خانه های هوشمد زمانی که همه چیز باهم کار میکنند بهترین عملکرد  را دارند.

اگر ترجیح میدهید با خانه خود حرف بزنید برای کنترل کردن آن, اما لامپ خانه با دستیار الکسا کار نمیکند, در این صورت این لامپ را نمیتوانیم که یک لامپ هوشمند بدانیم.

خوشبختانه شرکت ها این مسئله را درک کرده اند و سعی میکنند تجهیزاتی معرفی کنند با دیگر دستگاه ها در ارتباط باشد.

هرچقدر مغز بیشتری در این زنجیره اضافه کنید تاخیر  و احتمال شکست هم بیشتر می شود.

برای نمونه در یک سناریو فرض میکنیم که روال در خانه هوشمند خودتان تعریف کرده اید که زمانی به خانه رسیدید لامپ ها روشن و قفل در باز شود.

اگر قفل در خانه شما از وای فای و لامپ از Z-Wave استفاده کند, در این صورت اطلاعاتی که زمانی وارد خانه می شوید از قفل خانه به روتر و سپس به سرویس ابری شرکت سازنده قفل ارسال میشود و سپس دوباره به روتر برگشته بعد به هاب خانه و در مرحله بعد به لامپ ارسال می شود که همانظور متوجه شدید مسیر طولانی می باشد.

تاخیر انجام این کار به سرعت اینترنت خانه و سرویس های شرکت سازنده بستگی دارد.

سیستم کنترلی که بصورت محلی پیاده سازی می شوند مثل تمام سرویس های Z-wave که بدون سیستم ابری هستند مانند Hubitat or HomeSeer خیلی سریع تر از سیستم های آنلاین ابری کار میکنند.

اما در عوض دستگاه هایی که بصورت آنلاین کار نمیکنند در پردازش اطلاعات دچار محدودیت می شوند.