خانه های هوشمند

 

خانه هوشمند

در خانه مدرن، تکنولوژی های جدید، قادر هستند تا با استفاده از نرم افزارها و سخت افزارهای موجود، برخی امور داخلی ساختمان را که در حالت عادی به صورت دستی انجام می شوند، به صورت اتوماتیک انجام دهند.

در رابطه با سیستم های روشنایی، از سالهای 1980 درخواست های فراوانی درباره ایجاد کنترل هایی در رابطه با لامپ های روشنایی برای صرفه جویی در برق و هزینه، مطرح گردید تا اینکه سالها بعد، این روش درمورد لامپ های فلورسنت با استفاده از سیستم های آنالوگ، پیاده سازی گردید، اما هزینه کابل کشی بالا بود و این هوشمندسازی مقرون به صرفه نبود. امروزه روشBMS (سیستم مدیریتی ساختمان) در ساختمان های مدرن اجرا می شود. در این مقاله برآنیم تا سیستم های روشنایی هوشمند، سیستم ها و پروتکل هایش را معرفی نماییم[1,2].

 در خانه های هوشمند سیستم های روشنایی با استفاده از سنسورهای تشخیص میزان نور(lux matter) که در محیط تعبیه می شوند، شدت نور محیط برآورد می شود و متناسب با میزان نوری که قبلا کاربر، برای محیط تنظیم کرده است، چراغ های ساختمان، روشن و یا خاموش می شوند و یا بسته به زمان(ساعات اولیه صبح، ظهر، شب و... ) و یا بسته به نوع فعالیت کاربر(خوابیدن، مطالعه، غذا خوردن و...) می توان نور محیط را تنظیم کرد. تجهیزاتی که در این تکنولوژی به کار می روند عبارتند از: سنسورهای occupancy و سنسورهای تشخیص میزان نور، بالاست ها و درایورها و سوئیچ و رله ها و کنترل کننده های اصلی و تکنولوژی های ارتباطی( با سیم و بی سیم )[3].
کاربران با استفاده از تکنولوژی جدید که با نامpcs (مخفف Powerline Carrier Systems)، با کدگذاری و ارسال سیگنال در طول مسیر سیم  های برق خانه، به تجهیزات روشنایی  ساختمان، دستورات مربوطه را ارسال می نمایند. با انتقال این سیگنال ها، می توان دستورات خاص را برای هر کدام از تجهیزات موجود در شبکه داخلی که مد نظر کاربراست،(گیرنده ای برای دریافت سیگنال به آن متصل است) ارسال کنند.
یکی از پروتکل های مرسوم برای pcs، پروتکلx10 می باشد. این پروتکل با فرکانس پایین رادیویی(RF) داده های دیجیتال را منتقل می نماید و ارتباط بین این فرستنده و گیرنده ها را برقرار  می نمایند(البته امروزه پروتکل های جدید و کارآمدتری وجود دارند)[7].

برای آشنایی با نحوه چگونگی این هوشمند سازی، بهتر است در ابتدا با چند مفهموم پرکاربرد در این تکنولوژی آشنا شویم:
Ballast : بالاست های الکتریکی در تجهیزات الکتریکی برای محدود کردن جریان ورودی به مدار استفاده می شوند. به طور مثال: بالاست ها به طور گسترده در مورد لامپ های فلورسنت استفاده می شوند تا جریان را در تیوب محدود کنند. زیرا با افزایش جریان، مقاومت گاز موجود در لامپ با گذشت زمان کاهش می یابد و خطر انفجار لامپ وجود دارد. به همین دلیل از بالاست برای کنترل جریان استفاده می شود[4]. 

     درایور led                                      
 

درایور LED : درایور، وسیله ای است که جریان  LED یا رشته ای از LED را تنظیم می کند .در حقیقت درایورها عملکردی شبیه به منابع تغذیه متداول صنعتی که ولتاژ ثابت تولید می کنند، دارند با این تفاوت که در درایورها جریان ثابت و ولتاژ متغیر برای LED تولید می کنند و همچنین درایورها در برابر تغییرات دمایی، عملکرد خوبی دارند[5].

 

خانه هوشمند


  Dimming (دیم کردن): دیم کردن در فرهنگ لغت به معنای کاستن و کم کردن می باشد و در الکترونیک دیمر به وسیله ای گفته می شود که برای کاهش شدت نور تجهیزات روشنایی، به کار برده می شود و این کار را با تغییر شکل موج ولتاژ اعمال شده برای متناسب کردن سطح ولتاژ در صنایع روشنایی، انجام می دهند. دیمرها برای انواع لامپ های سنتی و مدرن به کار می روند و البته اکنون در اکثر اوقات دیمرها در مورد لامپ های LED و فلورسنت کاربرد دارند. این وسیله در محدوده ها و سایزهای مختلف برای لامپ هایی با طراحی های داخلی و یا سازه ها و ساختمان های بزرگ استفاده می شوند. دیمرهای داخلی کوچک در گذشته عمدتا به طور مستقیم کنترل می شدند. اما هم اکنون سیستم های کنترل از راه دور مانندx10 (این سیستم هم ، هم اکنون منسوخ شده است) و سیستم های مدرن تر و دیجیتالی نظیرDMX و DALI کنترل می شوند که این پروتکل ها اغلب در ارتباط با شبکه اترنت به کاربرده می شوند. برای طراحی های تخصصی و صنعتی، دیمرهایی با کنترل قدیمی دستی؛ محدودیت در اجرای سرعت دستورها داشتند که البته این محدودیت با فناوری های دیجیتال رفع شد و سرعت تغییرات در شدت نور لامپ های روشنایی به طور قابل ملاحظه ای افزایش یافت. اگرچه ممکن است این تغییرات باعث کاهش عمر لامپ شود همچنین در دیمرهای جدید به جای استفاده از مقاومت، که در برابر تغییرات دما، ضربه و ولتاژ تحت تاثیر قرار می گیرند از دیمرهای نیمه رسانا و یا حالت جامد در یک بازه روشن و خاموش عمل می کنند و در مقایسه با کنترل هایی که انجام می دهند به مراتب برق کمتری مصرف می کنند[4].


 دالی

 

پروتکل های هوشمند سازی منزل: همان طور که قبلا اشاره شد، این کنترل ها به دو صورت دستی و اتوماتیک امکان پذیر هستند. در حال حاضر، طیف گسترده ای از سیستم عامل ها و پروتکل ها برای هوشمند سازی خانه ها و ساختمان ها، استفاده می شود که هرکدام زبان برنامه نویسی و مخصوص خود را دارند و تابع های مربوط به دستورالعمل ها را ارسال می کنند. نحوه انتخاب این پروتکل ها و روش ها بسیار پیچیده است. زیرا در هوشمند سازی کاربر به دنبال اتوماتیک کردن تعدادی از وسایل می باشد اما سایر عوامل، نظیر قابلیت همکاری دستگاه (اینکه دستگاه مورد نظر قابلیت اتوماتیک شدن را داشته باشد) و پهنای باند و مصرف برق و البته هزینه اقتصادی ، اهمیت دارند. پروتکل هایی که برای هوشمند سازی ساختمان ها، استفاده می شوند به دسته های: dali , lonworks,DMX   وknx   و....دسته بندی می شوند[6].


 خانه هوشمند

 

سیستم های ارتباطی در هوشمند سازی خانه ها:
برای پیاده سازی هوشمند کردن منازل از تکنولوژی های مختلفی استفاده می شود که هرکدام استاندارها و ویژگی های مخصوص به خود را دارند. که با استفاده از الگوریتم ها و پنل های مخصوص به خود، اتوماسیون را در ساختمان ها انجام می دهند. که این فناوری ها به دسته های مختلفی به شرح زیر دارند:
1-    UPB
2-    Zigbee
3-    Z-wave
4-    Insteon
5-    Wi-fi
6-    BLE  (Bluetooth Low Energy)  
 
 اگر یک وسیله با روش zigbee هوشمند شود و سایر تجهیزات با روش z- wave اتوماتیک شده باشند. نمی توان این وسیله را در شبکه z- wave به کار برد زیرا هر روش زبان مخصوص به خود را دارد و در حال حاضر دو تکنولوژیzigbee و z-wave بیشترین کاربرد را دارند. با استفاده از پروتکل ها و تکنولوژی هایی که معرفی شدند می توان به یک سازمان دهی مناسب و منظم در رابطه با تنظیم نور ساختمان ها، دست یافت[8].


    smart home       

 

: منابع
[3]  http:// Intelligent Lighting Controls for Commercial Buildings Navigant Research.htm
[4] https://en.wikipedia.org
[5]  www.awlights.com/files/1414/0862/6854/Dimming_101_revised.pdf 
[7] http://internetofthingsagenda.techtarget.com/definition/smart-home-or-building
[8] https://www.electronichouse.com/smart-home/home-automation-protocols-what-technology-is-right-for-you
                                                                                                                                                                                                            ترجمه و ویرایش: زهرا کوکبی عابد - کارشناس جمع آوری اطلاعات

 

درباره ما:

 شرکت آلتون رای در سال 1374، با هدف ایجاد اشتغال پایدار و رفع نیازهای فنی مهندسی در عرصه منطقه‌ای و فرامنطقه‌ای، با شماره 4258  ثبت گردید و با ایجاد بخش‌های مختلف از جمله واحد تحقیق و توسعه کار خود را در  زمینه الکترونیک، به طور رسمی آغاز نمود.در سال 1377 با راه‌اندازی و تجهیز خط مونتاژ قطعات الکترونیک در راستای تولید انبوه انواع بردهای الکترونیک، موفق به دریافت پروانه تولید از وزارت صنایع و معادن گردید و تاکنون با حرکت در جهت تولید انواع بردهای الکترونیک مرتبط با صنعت لوازم خانگی و ایجاد خطوط تولید در زمینه‌های صنایع روشنایی و ترافیک فعالیت خود را ادامه داده است. ادامه...

استاندارد 

تماس با ما:

دفتر مرکزی: تهران، خیابان فردوسی، خیابان تقوی، کوچه مُهنا، پلاک 27، ساختمان ایرانیان، واحد 7

        66343000 (21) 98+  

  66171785 (21) 98+   

کارخانه: تهران، ملارد، شهرک صنعتی صفادشت، بلوار فروردین، نبش خیابان 5 غربی، پلاک 102

        61945 (21) 98+  

  65433410 (21) 98+