حال و آینده خانه های هوشمند - قسمت سوم

حال و آینده خانه های هوشمند – قسمت سوم

   به قلم : سعید شیرمحمدی کارسناس ارشد ارتباطات و فناوری اطلاعات

در قسمت اول مباحث مربوط به هوشمند سازی خانه ها ، لزوم استفاده از یک استاندارد جهانی به منظور پیروی تمامی شرکتهای تولید کننده این محصولات مطرح و در همین راستا استاندارد KNX معرفی گردید و در قسمت دوم نیز لایه فیزیکی استاندارد فوق بیان گردید و در مورد اهمیت توجه به این لایه به عنوان بستر ارتباطی فیزیکی سخن گفته و بیان گردید که در یک خانه هوشمند ، تمامی اجزای تشکیل دهنده از طریق یک بستر ارتباطی ( بی سیم یا با سیم ) به یک پردازنده مرکزی متصل می شوند . حال به ساختار کلی و اجزای تشکیل دهنده این فناوری اشاره می کنیم :

کنترل کننده مرکزی : این دستگاه که نرم افزار مدیریتی و کنترل کننده تجهیزات بر روی آن نصب میگردد به عنوان پردازنده مرکزی عمل می کند و قادر است تمامی سیگنالهای دریافتی از طریق سنسورها ، سناریو ها و فرامین صادر شده توسط صاحبان خانه که از طریق تبلت ، موبایل هوشمند و یا دستگاه کنترل از راه دور و غیره صادر می شود را دریافت و پس از پردازش عمل خاصی را انجام دهد . این دستگاه مجهز به صفحه نمایش لمسی Touch Screen با کیفیت بسیار بالا و در ابعاد مختلف ( مثلاً 6 تا 9 اینچ ) می باشد که با انتخاب منوهای موجود در صفحه نمایش این دستگاه ، نسبت به تنظیم تجهیزات کنترلی به کار گرفته شده در سیستم هوشمند خانه اقدام میگردد همچنین وضعیت هر یک از این تجهیزات کنترل کننده استفاده شده از طریق صفحه نمایش این دستگاه قابل مشاهده و مونیتور کردن می باشد . نمایش تصاویر دوربین مدار بسته ، درب باز کن و ارتباطات داخلی INTERCOM  ، میزان دما در نقاط مختلف ساختمان و ... همه از طریق این سیستم قابل مشاهده می باشد . همچنین در اکثر این دستگاهها ، امکانات جانبی جذابی از قبیل امکان تبدیل شدن به قاب عکس و آلبوم خانوادگی در حالت Screen Saver ، امکانات مولتی مدیا ، پورتهای ورودی USB  و SD-RAM  ، امکان ضبط پیامهای صوتی و تصویری و غیره فراهم گردیده است .  با نصب مودم بر روی این دستگاه می توان به اینترنت متصل شده و امکان مدیریت آن را از راه دور و از طریق تبلت و گوشی های هوشمند فراهم نمود . این دستگاه امکان گزارش گیری از وضعیت یکایک سیستمهای بکار گرفته شده در ساختمان و نیز امکان تعریف سناریوهای مختلف کنترلی در طول شبانه روز را فراهم می نماید . یک سناریوی کنترلی عبارتست از مجموعه ای از فرمانهای کنترلی که به طور همزمان و به منظور دستیابی به هدف خاصی انجام می پذیرد . این سناریوها بر اساس کاربری فضاها و همچنین سلیقه کاربر قابل تعریف می باشند به عنوان مثال میتوان سناریویی به نام سناریوی خروج از خانه تعریف کرد که تنها با لمس یک دکمه از صفحه کنترل مرکزی نسبت به خاموش نمودن تمامی لامپها ، یسته شدن پرده های الکترونیکی ، خاموشی سیستمهای صوتی و تصویری ، فعال شدن سیستم هشدار و کاهش دمای اتاقها به مقدار از قبل تعریف شده اقدام شود .

تجهیزات کنترلی یا فعال سازها (Actuators)  : این تجهیزات که به صورت مجزا و مستقل از یکدیگر و بسته به کاربرد و علاقه صاحبان خانه ها مورد استفاده قرار می گیرند از طریق شبکه به کنترل کننده مرکزی مرتبط شده و تامین کننده اهداف اصلی هوشمند سازی از قبیل ایجاد آسایش ، امنیت ، کاهش هزینه ها ، کنترل یکپارچه و آسان تجهیزات و نیز صرفه جویی در مصرف انرژی می باشند که در ذیل به نمونه ای از این تجهیزات به صورت گذرا اشاره می گردد :

سیستمهای کنترل کننده روشنایی : با استفاده از این کنترل کننده ها ، امکان روشن ، خاموش و Dim  کردن چراغها به صورت تکی یا گروهی توسط کلیدها و صفحات کنترلی فراهم می گردد که تنها این امر میتواند تا 40 درصد در مصرف انرژی صرفه جویی به دنبال داشته باشد . تنظیم نور اتاقها به حضور یا عدم حضور شخص در اتاق ، تنظیم شدت نور اتاقها به نور بیرون خانه ، تنظیم پرده ها و کرکره ها به این تنظیم هوشمند نور ، از جمله مزیت های قابل استفاده در این سیستمها می باشند که می توان برای شرایط متفاوت روشنایی ، تنظیم های از پیش تعریف شده متفاوتی را بکار گرفت تا به این طریق انرژی تنها در زمان مورد نیاز و به مقدار مورد نیاز استفاده شود .

سیستم های کنترل کننده حفاظتی و امنیتی : استفاده از تجهیزات تامین کننده امنیت از قبیل دوربین مدار بسته ، دزدگیر ، سیستمهای اطفای حریق ، انواع قفلهای الکترونیکی بکار گرفته شده در ورودی ساختمانها و ... در مکان های مختلف خانه از قبیل پارکینگ ، حیاط خانه و راه پله ها یکی دیگر از اجزای کاربردی خانه های هوشمند می باشند . این سیستمهای کنترلی با بکار گیری انواع سنسورها مانند سنسورهای حرکتی ، حضور ، حساس به لرزه ، دود ، آتش و ... اطلاعات مربوط به اتفاقات بوقوع پیوسته را به سیستم کنترل کننده مرکزی گزارش می نماید که آن نیز به نوبه خود با استفاده از روشهایی مانند ارسال پیامک ، پست الکترونیکی ، تماس تلفنی یا زنگ هشدار ، صاحبان خانه ها را از حادثه به وقوع پیوسته آگاه می سازد .

سیستمهای کنترل دسترسی : این سیستمها که از طریق صفحه کلید ، اثر انگشت ، کارت خوان ، پلاک خوان  و حتی سیستمهای تشخیص چهره کنترل میگردند این امکان را می دهند تا فضاهای مختلف یک خانه مسکونی از نظر سطح دسترسی ، طبقه بندی شده و از نظر زمانی و مکانی دسترسی افراد برنامه ریزی گردند .به عنوان مثال ، در سیستمهای کنترل دسترسی به درها و پنجره ها ، هر یک از آنها به یک سنسور مخصوص مجهز می شوند که وضعیت درها را به کنترل کننده مرکزی گزارش می نمایند . علاوه بر این حفاظت پیرامونی جهت کنترل تردد ، حفاظت فنسی جهت کنترل دیوارهای جانبی نیز می تواند مورد استفاده قرار گیرند که در تمامی این سیستمها ، به محض فعال شدن سنسورها ، پیامی به کنترل کننده مرکزی ارسال گردیده و آن نیز به نوبه خود پیامی ارسال می کند ، کلیدها را روشن و سیستمهای صوتی را به صدا در می آورد و به روشهای مختلف به صاحب خانه اطلاع رسانی می نماید .

تجهیزات کنترلی سرمایشی ، گرمایشی و تهویه مطبوع : با استفاده از کنترل کننده های کولرها ، شوفاژ ها ، فن کویل ها و پکیج ها می توان اقدام به روشن و خاموش کردن و یا افزایش و کاهش درجه حرارت این تجهیزات نمود که این امر نیز به نوبه خود نقش موثری را در کاهش مصرف انرژی و افزایش طول عمر تجهیزات خواهد داشت به عنوان مثال ، با استفاده از سنسور حضور یا عدم حضور شخص در اتاق ، می توان نسبت به تنظیم دمای اتاق اقدام نمود تا به این طریق در تابستان کولر ساختمان و در زمستان پکیج در مواقعی که هیچ فردی در ساختمان وجود ندارد کنترل شده و به محض ورود فرد به ساختمان به طور اتوماتیک به دمای از پیش تعیین شده برسد .

تجهیزات کنترل کننده صوتی و تصویری : در ساختمانهای هوشمند امکان نمایش و پخش فیلم و موسیقی در هر یک از اتاقها با توجه به سلیقه شخصی افراد وجود دارد و بدون نیاز به جابجایی این تجهیزات امکان انتخاب موسیقی و فیلم مورد نظر از رادیو ، CD یا DVD  و ... به سادگی و به سرعت فراهم میگردد . در این سیستمها تنظیم شدت و فرکانس صدا به صورت از راه دور توسط کنترل کننده مرکزی قابل انجام می باشد .

سایر سیستمهای کنترلی : سیستمهای مختلف دیگری نیز بسته به نوع استفاده کاربر میتواند در یک خانه هوشمند مورد استفاده قرار گیرد از آن جمله میتوان به آیفن تصویری ( با امکان مشاهده و ضبط تصویر مراجعه کننده و زمان مراجعه و سپس ارسال اطلاعات مربوطه از طریق ایمیل ، فاکس ، تلفن و ... ) ، سیستم آبیاری خودکار ( با قابلیت تنظیم فواره و آبشار مصنوعی به صورت از راه دور یا برنامه ریزی شده ) کنترل کننده کرکره و سایه بانها ( با قابلیت تنظیم از طریق میزان نور آفتاب و یا به صورت زمان بندی شده ) ، کنترل تاسیسات استخر ، جکوزی و سونا ( با قابلیت تنظیم حرارت و دما به صورت زمان بندی شده و یا تنظیم از راه دور ) سیستمهای ارتباطی یکپارچه ( شامل تلفن گویا ، پیامگیر ، فاکس ، گوشی های تصویری و ... ) نام برد .

نرم افزار : همانطوریکه قبلا بیان گردیده است استاندارد KNX و قبل از آن European Home System  ، اقدام به معرفی استانداردهای لازم برای نرم افزارها و برنامه های کاربردی هوشمند سازی خانه ها نموده است . این نرم افزارهای کاربردی تحت سیستم عامل های مختلف از جمله اندروید ، عمل کنترل تجهیزات کنترلی را بر عهده داشته و بسته به این نوع سیستم عامل ، بر روی کنترل کننده مرکزی یا گوشی های هوشمند ، PC یا تبلت نصب می شوند که در نهایت می توانند از طریق اینترنت نیز تنظیم گردند .

سنسورها : کنترل هوشمند و اتوماتیک وسایل به کمک جمع آوری اطلاعات توسط سنسورها  و پردازش آن توسط برنامه های کاربردی نصب شده بر روی کنترل کننده مرکزی انجام می پذیرد که از جمله این سنسورها می توان به سنسور دما ، حرارت ، حضور ، فشار ، نور ، زمان ، تشخیص وضعیت هوا ، آتش ، دود ، انواع گازها ، باد ، باران ، رطوبت و ... اشاره نمود .

همانطوریکه قبلا نیز بیان گردیده است هوشمند سازی خانه ها به ابزارهایی مانند تخصص نرم افزار ، سخت افزار ، شبکه ، امنیت شبکه ، تاسیسات الکتریکی نیازمند است تا بتوان با تکیه به این تخصصها ، آسایش و امنیت را به خانه ها به ارمغان آورد ، طراحی مناسب و استفاده بهینه از هر یک از تجهیزات اشاره شده نیازمند بینش جامعی است که در سایه سالها تخصص و تجربه دست یافتنی بوده و نوید بخش خانه ای هوشمند و امن خواهد بود  ، در قسمت بعدی در خصوص سناریوهای قابل تعریف برای هر یک از فضاهای ساختمان از قبیل پارکینگ ، فضاهای مشاعات ، اتاقهای نشیمن ، سرویس بهداشتی ، آشپزخانه و غیره به تفصیل پرداخته خواهد شد .