فنآوری هوشمند سازی ساختمان، که اغلب به عنوان خانه هوشمند نیز شناخته میشود امنیت، راحتی و بهره وری انرژی را با کنترل دستگاههای هوشمند، اغلب به وسیله یک برنامه بر روی گوشی هوشمند یا دیگر دستگاههای شبکهای، فراهم میکند.
بخشی از اینترنت اشیا(IOT)، سیستمهای هوشمند خانگی و دستگاهها اغلب با هم همکاری میکنند.
با انتشار X10 در سال 1975 ، یک پروتکل ارتباطی برای هوشمند سازی ساختمان، به وجود آمد.
X10 فرکانس رادیویی 120 کیلوهرتز (RF) را پشت سر هم می گذارد و اطلاعات دیجیتالی را بر روی سیم کشی برقی موجود در خانه به محل های خروجی یا سوئیچ های قابل برنامه ریزی ارسال می کند.
این سیگنالها دستورات را به دستگاههای مربوطه منتقل می کنند و نحوه و زمان عملکرد دستگاه ها را کنترل می کنند.
به عنوان مثال یک فرستنده می تواند سیگنال را در امتداد سیم کشی برقی خانه ارسال کند و به یک دستگاه می گوید که در یک زمان خاص روشن شود.
با این حال، از آنجا که سیمکشی الکتریکی به طور خاص عاری از نویز فرکانس رادیویی نیست، X10 همیشه به طور کامل قابل اعتماد نبود. سیگنال ها از بین می روند و در بعضی موارد، سیگنال ها مدارهایی را که با قطب های مختلف سیم کشی می شوند، عبور نمی دهند.
همانگونه که برق 220 ولت به یک جفت خوراک 100 ولت تقسیم می شود، همانطور که در ایالات متحده رایج است.
X10 در ابتدا یک فناوری یک طرفه بود، بنابراین در حالی که دستگاه های هوشمند می توانستند دستورات را بگیرند، آنها نمی توانستند داده ها را به یک شبکه مرکزی ارسال کنند.
اما بعداً، دستگاه های دو طرفه X10، هرچند با هزینه بالاتر، در دسترس قرار گرفتند.
هنگامی که شرکت هوشمند سازی ساختمان Insteon در سال ۲۰۰۵ به صحنه آمد، تکنولوژی را معرفی کرد که سیمکشی الکتریکی را با سیگنالهای بیسیم ترکیب میکرد.
پروتکلهای دیگر، از جمله Zigbee و Z-Wave، از آن زمان برای مقابله با مشکلات ناشی از X10 پدیدار شدهاند، هر چند که X10 امروزه به طور گسترده به کار می رود.
آزمایشگاه Nest در سال ۲۰۱۰ تاسیس شد و اولین محصول هوشمند خود را که ترموستات هوشمند بود در سال ۲۰۱۱ منتشر کرد.
این شرکت همچنین آشکارساز دود و دوربینهای امنیتی را ساخته است.
پس از اینکه در سال ۲۰۱۵ توسط گوگل خریداری شد، در همان سال یکی از شرکتهای تابعه شرکت Alphabet شد.
شرکت SmartThings در سال ۲۰۱۲ کمپین Kickstarter را راهاندازی کرد که ۱.۲ میلیون دلار برای تامین مالی سیستم هوشمند خود جمعآوری کرد.
پس از تامین بودجه بیشتر، این شرکت در آگوست ۲۰۱۳ وارد بازار شد و در سال ۲۰۱۴ به مالکیت سامسونگ درآمد.
اخیرا شرکتهایی از جمله آمازون، اپل و گوگل، تجهیزات هوشمند سازی ساختمان خود را از جمله Amazon Echo، Apple HomeKit و Google Home را منتشر کردهاند.
تقریباً در هر جنبه ای از زندگی که فناوری وارد فضای داخلی (لامپ های روشنایی ، ماشین ظرفشویی و غیره) شده است ، شاهد معرفی یک جایگزین هوشمند سازی ساختمان هستیم:
تلویزیون های هوشمند برای دسترسی به محتوا از طریق برنامه ها ، از جمله فیلم و موسیقی به صورت تقاضا ، به اینترنت متصل می شوند. برخی از تلویزیون های هوشمند همچنین شامل تشخیص صدا یا حرکات هستند.
علاوه بر اینکه می توان از راه دور و به صورت سفارشی کنترل شود، سیستم های روشنایی هوشمند مانند Philips Lighting Holding B.V می توانند تشخیص دهند که سرنشینان در اتاق هستند و نور را در صورت لزوم تنظیم کنند.
لامپ های هوشمند همچنین می توانند خود را بر اساس در دسترس بودن نور روز تنظیم کنند.
ترموستات هوشمند مانند Nest از Nest Labs Inc با وایفای یکپارچه ارائه شده است که به کاربران امکان می دهد دمای خانه را برنامه ریزی ، نظارت و کنترل از راه دور کنند.
این دستگاه ها همچنین رفتارهای صاحبان خانه را یاد می گیرند و به طور خودکار تنظیمات را تغییر می دهند تا حداکثر راحتی و کارآیی را در اختیار ساکنان قرار دهند.
ترموستاتهای هوشمند همچنین می توانند مصرف انرژی را گزارش دهند و از این طریق کاربران را به تغییر فیلترها یادآوری کنند.
با استفاده از قفل های هوشمند و درب های گاراژ، کاربران می توانند دسترسی به بازدید کنندگان را مجاز یا غیرمجاز کنند.
همچنین قفل های هوشمند می توانند نزدیک بودن ساکنان را تشخیص دهند و درها را برای آنها باز کنند.
با دوربین های امنیتی هوشمند، ساکنان می توانند خانه های خود را هنگام استراحت یا در تعطیلات رصد کنند.
سنسورهای حرکتی هوشمند همچنین قادر به تشخیص تفاوت بین ساکنان، بازدید کنندگان، حیوانات اهلی و سارقین هستند و در صورت مشاهده رفتار مشکوک می توانند به ایستگاه پلیس یا صاحب خانه اطلاع دهند.
مراقبت از حیوانات خانگی را می توان با فیدرهای متصل به طور خودکار انجام داد.
با استفاده از تایمرهای متصل ، می توان به گیاهان و چمنزارها آبرسانی کرد.
انواع وسایل آشپزخانه از جمله قهوه هوشمند است که به محض خاموش شدن زنگ هشدار شما می تواند یک فنجان قهوه تازه را برای شما آماده کند.
یخچال و فریزرهای هوشمند که تاریخ انقضا را ردیابی می کنند، لیست های خرید را تهیه می کنند یا حتی دستور العمل هایی را بر اساس مواد اولیه موجود ایجاد می کنند. اجاق گازها و توسترهای و در اتاق رختشویی، ماشین لباسشویی و خشک کن.
به عنوان مثال، مانیتور سیستم های خانگی ممکن است فشار الکتریکی را احساس کرده و لوازم را خاموش کرده یا آب یا لوله های انجماد را حس کند و آب را قطع کند تا سیلاب در زیرزمین شما ایجاد نشود.
یکی از مزایای اغلب هوشمند سازی ساختمان، فراهم کردن آرامش ذهن برای صاحبان خانه است که به آنها اجازه میدهد تا خانههای خود را از راه دور کنترل کنند، با خطراتی مانند یک سازنده قهوه فراموششده که در آنجا باقی مانده و یا در جلویی باز میماند.
این خانه ها برای افراد مسن نیز مفید هستند و نظارت بر آن میتواند به سالمندان کمک کند تا به راحتی و سلامت در خانه بمانند تا اینکه به آسایشگاه بروند.
جای تعجب نیست که خانههای هوشمند میتوانند ترجیحات کاربر را در خود جای دهند.
برای مثال، به محض اینکه به خانه رسیدید، در گاراژ شما باز خواهد شد، چراغ روشن خواهد شد و آهنگهای مورد علاقه شما شروع به پخش شدن خواهند کرد.
هوشمند سازی ساختمان همچنین به مصرف کنندگان کمک میکند تا کارایی را بهبود بخشند.
به جای گذاشتن تهویه مطبوع در تمام روز، یک سیستم خانگی هوشمند میتواند رفتار شما را یاد بگیرد و اطمینان حاصل کند که تا زمانی که از محل کار به خانه میرسید، خانه شما خنک شود.
همین کار برای لوازم خانگی هم همین است. و با یک سیستم آبیاری هوشمند، تنها زمانی که نیاز است، چمن شما آبیاری خواهد شد و مقدار دقیق آب لازم است.
با اتوماسیون خانه، انرژی، آب و منابع دیگر به طور موثر استفاده میشوند که به ذخیره منابع طبیعی و هم پول برای مصرفکننده کمک میکند.
با این حال، سیستمهای اتوماسیون خانگی با توجه به ماهیت فنی خود، برای تبدیل شدن به جریان اصلی تلاش کردهاند.
اشکال خانههای هوشمند، پیچیدگی درک شده آنها است؛ برخی افراد با تکنولوژی مشکل دارند و یا با اولین ناراحتی به آن تسلیم میشوند. تولیدکنندگان و اتحادیههای خانگی هوشمند در حال کار بر روی کاهش پیچیدگی و بهبود تجربه کاربر هستند تا آن را برای انواع کاربران لذت بخش و سودمند کنند.
دستگاهها باید بدون توجه به اینکه چه کسی آنها را تولید میکند، با استفاده از همان پروتکل یا حداقل، تجهیزات مکمل، قابل تعامل باشند.
چون هوشمند سازی ساختمان یک بازار نوظهور است، هنوز استاندارد طلایی برای آن وجود ندارد.
با این حال، پیمانهای استاندارد با تولید کنندگان و پروتکلها برای تضمین قابلیت همکاری و یک تجربه کاربر بدون درز همکاری میکنند.
مساله مهم دیگر امنیت خانگی است.
یک گزارش شرکت داده NTT در سال 2016 نشان داد که 80% مصرف کنندگان آمریکایی نگران امنیت دادههای خانه هوشمند خود هستند.
اگر هکرها میتوانند به یک دستگاه هوشمند نفوذ کنند، ممکن است به طور بالقوه چراغها و آژیر خطر را خاموش کنند و درها را باز کنند و یک خانه بیدفاع را برای استراحت باز بگذارند.
علاوه بر این، هکرها میتوانند به طور بالقوه به شبکه صاحبخانه دسترسی داشته باشند و منجر به حملات بدتر شوند.
در اکتبر ۲۰۱۶، Mirai IoT botnet قادر به پایین آوردن بخشهایی از اینترنت در مجموعهای از حملات انکار شده سرویس (DDoS) با استفاده از دوربینهای ایمنی بد، DVRs و مسیریابها به عنوان نقاط ورودی بود.
علاوه بر امنیت، بسیاری از مخالفان هوشمند سازی ساختمان نگران حریم خصوصی دادهها هستند. گزارش داده NTT نشان داد که ۷۳ درصد از مصرف کنندگان نگران حریم خصوصی اطلاعات هستند که توسط دستگاههای خانگی هوشمند خود به اشتراک گذاشته شدهاند.
در حالی که ابزار خانگی هوشمند و تولید کنندگان پلتفرم ممکن است دادههای مصرفکننده را جمعآوری کنند تا محصولات خود را قیمتگذاری کنند یا خدمات جدید و بهبود یافته را به مشتریان ارائه دهند، اعتماد و شفافیت برای تولید کنندگان در ایجاد اعتماد با کاربران محصولات هوشمند خود حیاتی هستند.
خانههای تازه ساختهشده اغلب با زیرساخت خانگی هوشمند در محل ساخته میشوند. از سوی دیگر، خانههای قدیمیتر میتوانند با فنآوریهای هوشمند سرو کار داشته باشند.
بسیاری از سیستمهای خانگی هوشمند هنوز روی X۱۰ یا Insteon، بلوتوث و وایفای کار میکنند.
Zigbee و Z-Wave دوتا از رایجترین پروتکلهای ارتباطی خانگی هستند که امروزه مورد استفاده قرار میگیرند.
هر دو فنآوری شبکه مش، از سیگنالهای رادیویی کم توان برای اتصال سیستمهای هوشمند خانگی استفاده میکنند.
با این که هر دو کاربردهای خانگی مشابه را هدف قرار میدهند، Z-Wave دارای دامنهای از 10 تا 30 متر است. تراشههای Zigbee از چندین شرکت در دسترس هستند، در حالی که تراشههای Z-Wave تنها از طرحهای سیگما در دسترس هستند.
یک خانه هوشمند با تجهیزات هوشمند متفاوت نیست، اما آنها با همکار میکنند تا یک شبکه کنترل از راه دور ایجاد کنند.
تمام دستگاهها توسط یک کنترلکننده اتوماسیون خانه کنترل میشوند، که اغلب یک هاب خانگی هوشمند نامیده میشوند.
مرکز خانگی هوشمند ابزاری سختافزاری است که به عنوان نقطه مرکزی هوشمند سازی ساختمان عمل میکند و قادر به درک، پردازش داده فرآیند و ارتباط بیسیم میباشد.
آن همه برنامههای متفاوت را در یک برنامه خانگی هوشمند که میتواند از راه دور توسط صاحبان خانه کنترل شود، ترکیب میکند.
نمونههایی از هاب خانگی هوشمند عبارتند از Amazon Echo ، Google Home ، Insteon Hub ، Samsung SmartThing.
در سناریوهای خانه هوشمند ساده، رویدادها میتوانند برنامهریزی و یا راهاندازی شوند. رویدادهای زمانبندیشده مبتنی بر ساعت، برای مثال، پایین آوردن کرکرهها در ساعت ۶: ۰۰ بعد از ظهر، در حالی که رویداد های ناشی از راهاندازی، بستگی به اقدامات در سیستم خودکار دارند؛ برای مثال، هنگامی که گوشی هوشمند مالک به در نزدیک میشود، قفل هوشمند در را باز می کند و چراغهای هوشمند روشن میشوند.
یادگیری ماشینی و هوش مصنوعی (AI) به طور فزایندهای در سیستمهای خانگی هوشمند محبوب میشوند، که به کاربردهای اتوماسیون خانگی اجازه میدهد تا با محیطهای خود سازگار شوند.
به عنوان مثال، سیستمهای صوتی فعال مانند Amazon Echo یا Google Home، دارای دستیاران مجازی است که خانه هوشمند را برای ترجیحات و الگوهای ساکنین معرفی و شخصی میکنند.
بیشتر بدانید: