نبض‌خانه در دست شماست!

بشر در ادوار مختلف، ایده‌ها و تکنولوژی‌های فراوانی را به کار بسته تا به رویای خود در دستیابی به یک خانه هوشمند با کارایی واقعی و بهینه جامه‌عمل بپوشاند. گستردگی این تلاش‌ها امروزه بسیار بیش از پیش خودنمایی می‌کند و فناوری‌های جدید خانه هوشمند گویای این حقیقت است که نسل‌های جدید سامانه‌های خانه هوشمند، تفاوت‌های مفهومی و بنیادینی با نسل‌های گذشته داشته و موضوعات مهم‌تری را هدف قرار داده است.

نیاز به خانه هوشمند امروزه منحصر به افراد ثروتمند و خانه‌های لوکس نمی‌شود، چراکه علاوه بر جلوه‌های فناوری‌های پیشرفته این سیستم‌ها، اهمیت آنها در مدیریت مصرف انرژی، کاربران بیشتری را به سمت این تکنولوژی سوق داده و تولیدکنندگان این صنعت را مجاب کرده است تا در نسل‌های جدید، تکنولوژی را به نحوی به کار ببندند که قیمت نهایی محصول برای طیف وسیعی از خریداران قابل دستیابی باشند.

البته مزایای استفاده از خانه‌های هوشمند بسیار زیاد است: صرفه‌جویی میزان قابل توجه در مصرف انرژی، آرامش خانواده با افزایش ضریب امنیت منزل، افزایش اعتماد به نفس سالمندان و توانمند ساختن آنها در کنترل کامل خانه، منظم شدن فعالیت‌های روزمره، با برنامه‌ریزی زمان‌بندی شده برای تجهیزات موجود در منزل، افزایش ارزش مادی با بکارگیری تجهیزات خانه هوشمند در منزل و ده‌ها مورد دیگر را می‌توان از جمله مزایای زندگی در خانه‌های هوشمند دانست.

به طور کلی سیستم‌های هوشمند را می‌توان متشکل از 5 بخش اصلی: کنترل‌کننده مرکزی (قلب مرکزی سیستم)، پروتکل‌(های) ارتباطی، واسط کاربر (User Interface)، سنسور و عملگر (Actuator)دانست.

تجهیزاتی که در بخش کنترل‌کننده مرکزی طبقه‌بندی می‌شوند، در حکم قلب سیستم عمل می‌کنند. تمامی تجهیزات دیگر از طریق پروتکل‌های ارتباطی با این دستگاه در ارتباط هستند. این دستگاه وظیفه هماهنگی تجهیزات را طبق برنامه‌ای که کاربران به آن می‌دهند، بر عهده دارد. برندهای مختلف، محصولات گوناگونی را در این طیف به بازار ارائه می‌دهند. بردهای PLC، ماژول‌های پاور و سایر انواع بردهای الکترونیکی در بسیاری از سیستم‌ها این نقش را ایفا می‌کنند.

البته برای برنامه‌ریزی سیستم نیاز است، زبانی مشترک بین کاربران و سیستم وجود داشته باشد. از طریق برنامه‌نویسی با این زبان کاربران می‌توانند تعریف پروژه و ابعاد آن، اضافه نمودن تجهیزات مختلف به پروژه، برنامه‌ریزی هریک از دستگاه‌ها، تعیین سطح دسترسی کاربران مختلف و بسیاری از موارد دیگر را انجام دهند.

در این میان برای ارتباط تجهیزات با یکدیگر و با کنترل‌کننده مرکزی، نیاز است راه ارتباطی مشخص و تعریف شده‌ای وجود داشته باشد. پروتکل ارتباطی درواقع مسیری است استاندارد و قابل قبول برای تمامی اجزای سیستم تا بتواند دیتا را بین خود جابه‌جا کند. در یک تقسیم‌بندی کلی می‌توان پروتکل‌ها را به 2 نوع باسیم و بدون‌سیم تقسیم کرد. سیستم‌هایی که از پروتکل‌های بدون سیم استفاده می‌کنند، نیازی به بسترسازی ویژه نخواهند داشت، لذا علاوه بر خانه‌های ساخته شده، در خانه‌های در حال ساخت نیز قابل نصب هستند.

نکته دیگری که در این بخش قابل ذکر است، استفاده از پروتکل‌های معروف در برخی سیستم‌هاست. چنانچه شرکت‌های تولیدکننده این سیستم‌ها در محصولات خود از پروتکل‌های شناخته شده و استاندارد بهره گیرند و به طراحی پروتکل ویژه‌ای برای سیستم خود نپردازند، امکان یکپارچه شدن طیف وسیعی از محصولات دیگر تولیدکنندگان را فراهم آورده‌اند. مشابه توافقی که در برخی تولیدکنندگان کشور آمریکا افتاده است، به این شکل که به جای یک تولیدکننده، کنسرسیومی از تولید‌کنندگان، محصولات خود را تحت پروتکل‌های استاندارد مانند ZigBee، WiFi،Ethernet و... عرضه می‌کنند و از این‌رو قابلیت‌های کلی سیستم را به طور چشمگیری افزایش داده‌اند.

لازم به ذکر است، عمده تفاوت بین نسل‌های خانه هوشمند ناشی از تفاوت در پروتکل‌های ارتباطی و نیز کنترل‌کننده‌های مرکزی است.

اما واسط‌های کاربر، سطح دیگری از ارتباط بین کاربران و سیستم را فراهم می‌آورند. با این تجهیزات کاربران می‌توانند به سیستم فرمان دهند یا سناریوهایی که از پیش‌طراحی شده را به اجرا درآورند.

انواع گسترده‌ای از این محصولات تولید شده است. ریموت کنترل‌ها، صفحه کلیدها، صفحات لمسی (Touch Screen) و حتی گوشی‌های تلفن همراه و یارانه‌های شخصی همگی از جمله این محصولات به حساب می‌آیند.

در این میان سنسورها هم به عنوان یکی از ارکان مهم سیستم‌های هوشمند، گزارش وضعیت محیط را به سیستم منتقل می‌کنند که اطلاعاتی مانند دما، وجود دود، شدت نور، رطوبت، حضور افراد و... می‌شوند.

گروه عملگر (Actuator)‌ از اجزای خانه هوشمند، در حقیقت لایه اجرایی سیستم هستند. خروجی فرمان‌ها و دستورات کاربر و نیز خروجی برنامه‌های از پیش تعریف شده روی این تجهیزات نمود پیدا می‌کنند. در بسیاری از سناریوها، رله‌ها و سوئیچ‌ها نقش عملگر دارند و با آنها می‌توان هر فرمانی را روی تجهیزات الکترونیکی مانند انواع شیر برقی، پرده برقی، چراغ روشنایی، فن و... به اجرا درآورد.

نسل جدید خانه هوشمندعلت نامگذاری نسل جدید، روی تولیدات اخیر شرکت‌های برتر هوشمند‌سازی در آمریکا، تفاوت‌های بنیادینی است که این محصولات با سایر محصولات گذشته دارد.

اولین تفاوت استفاده گسترده از محصولات بی‌سیم در این نسل از خانه‌های هوشمند است. این قابلیت نه‌تنها در سهولت اجرای پروژه و کاهش هزینه‌های اجرا تاثیرگذار است، بلکه به طور کلی امکان نصب سیستم در ساختمان‌های ساخته شده را نیز فراهم می‌آورد. چراکه نیازی به بسترسازی ویژه‌ای قبل از نازک‌کاری ساختمان وجود ندارد. همچنین قلب مرکزی خانه هوشمند در سیستم‌های جدید، به جای تجهیزات نیمه‌صنعتی که نیاز به جانمایی ویژه‌ای داشتند، به دستگاه‌هایی تبدیل شده است که ابعاد آنها به اندازه یک DVD Player است و در کنار سایر اجزای سینمای خانگی (مثلا در میز تلویزیون) قرار می‌گیرند. زیبایی و هماهنگی ظاهری با سایر تجهیزات صوتی تصویری، سرعت و سهولت نصب و مجددا امکان نصب در ساختمان‌های ساخته شده را فراهم می‌آورد. در نسل جدید خانه هوشمند واسط‌های کاربر گوناگونی طراحی شده است. تا جایی که کاربر می‌تواند حتی با گوشی موبایل خود، چراغ‌های خانه را خاموش یا روشن کند، کولر را روشن کند، کانال‌های تلویزیون را عوض کرده و ده‌ها قابلیت دیگر را در خانه هوشمند خود تجربه کند. نکته جالب دیگر، استفاده از ریموت کنترل سیستم خانه هوشمند به عنوان تنها ریموت کنترل مورد نیاز در ساختمان است. به این معنا که تمامی ریموت‌های تلویزیون، ماهواره، DVD Player، ویدئو، پرده برقی، کولر گازی و... کنار گذاشته می شوند و ریموت خانه هوشمند جایگزین تمامی ریموت‌های موجود می‌شود.

برخلاف نسل‌های گذشته، در نسل جدید خانه هوشمند امکان ارتقا به مرور زمان فراهم است. کاربران می‌توانند براساس بودجه و نیاز خود بخش‌هایی از سیستم را خریداری و به مرور زمان بخش‌های دیگر را به سیستم خود اضافه کنند.

در ضمن هنگام نصب سیستم‌های نسل جدید خانه هوشمند، محصولات صوتی ـ تصویری و سایر تجهیزات الکترونیکی موجود در منزل، امکان اتصال و یکپارچه شدن با سیستم را خواهند داشت؛ بنابراین تمامی این تجهیزات در خانه هوشمند به کار گرفته می شوند.

یکپارچگی سیستم یکی دیگر از ویژگی‌های مهم در نسل جدید خانه هوشمند است. به این ترتیب بخش‌های مختلف سیستم، همگی به قلب مرکزی سیستم متصل می‌شوند و از طریق واسط‌های کاربر به طور همزمان قابل کنترل خواهند بود. به این ترتیب کاربر می‌تواند با ریموت کنترل یا صفحه لمسی همه بخش‌های منزل را کنترل کند. این مطلب سهولت استفاده کاربران از سیستم را همراه دارد. همچنین می‌توان سناریوهای مختلفی تعریف کرد که طی آن بخش‌های مختلف فعال باشند. مثلا در سناریوی بیدار شدن از خواب، همزمان پرده‌های برقی بالا رفته، موسیقی ملایمی در محیط پخش شده، سیستم سرمایش ـ گرمایش طبق تنظیم قبلی عمل کرده و چراغ‌های سیستم روشنایی روی میزان تعریف شده، تنظیم می‌شود.

در این سیستم‌ها، تمامی قابلیت‌هایی که کاربر در محل ساختمان خود می‌تواند انجام دهد(Local Controls)، از راه دور و از طریق اینترنت نیز قابل انجام است. کاربر می‌تواند از طریق اینترنت چراغ‌های خانه را روشن یا خاموش کند، دوربین‌ها را کنترل نماید، تلویزیون را خاموش یا روشن کند و سایر کنترل‌ها را روی سیستم اعمال کند. با استفاده از نسل جدید خانه هوشمند، ساکنان منزل همواره به اندازه یک کلیک با منزلشان فاصله دارند. نکته جالب اینجاست که حتی کاربران هنگام نقل مکان به منزل جدید می‌توانند سیستم خانه هوشمند را نیز انتقال دهند و در منزل جدید نصب کنند. موضوعی که در نسل‌های قبلی محال به نظر می‌رسید.

نسل جدید خانه هوشمند کامل‌ترین تعریف را در حال حاضر ارائه می دهد که شامل کنترل هوشمند6 بخش روشنایی، سرمایش‌ ـ گرمایش، امنیتی، سینمای خانگی و پخش فیلم، سیستم پخش موسیقی وسایر تجهیزات الکترونیکی قابل کنترل با رله (شیر برقی، پرده برقی و...) می‌شود. لازم به ذکر است در نسل جدید، خود کاربر تعیین می‌کند که به کدامیک از بخش‌های فوق نیاز دارد. به عنوان مثال ممکن است یک کاربر نیازی به سیستم سرمایش ـ گرمایش هوشمند نداشته باشد، ولی سایر بخش‌ها را برای ساختمان خود در نظر داشته باشد.

برای روشن شدن مطلب برای هریک از این بخش‌ها می‌توانیم نمونه‌ای از قابلیت‌ها و سناریوهای ممکن در نسل جدید خانه هوشمند را در نظر بگیریم.

بخش روشنایی: با نصب کلیدهای هوشمند بی‌سیم به جای کلیدهای معمول در ساختمان و استفاده از سیم‌کشی موجود، می‌توان هر کانال روشنایی را تحت کنترل سیستم مرکزی، هوشمند کرد. مهم‌ترین فایده این بخش، مدیریت مصرف انرژی در بخش روشنایی است. طبق آمار ارائه شده در حال حاضر در کشورمان، 30 درصد انرژی برق مصرفی خانوار، مربوط به بخش روشنایی می‌شود، حال آن که استفاده از سیستم روشنایی هوشمند می تواند تا 75 درصد موجب صرفه‌جویی در این بخش شود؛ چراکه با توجه به قابلیت‌های این سیستم می‌توان مواردی همچون تنظیم خودکار شدت نور با توجه به میزان نور آفتاب، اجرای سناریوهای روشنایی برای حالت‌هایی مانند خواب شبانه، ورود مهمان، مسافرت، خروج از منزل، نمایش فیلم و...، برنامه‌ریزی سیستم روشنایی برای زمان‌های عدم حضور افراد در اتاق، اطلاع از روشن یا خاموش بودن چراغ‌ها با کمک صفحات لمسی، تلویزیون، ریموت کنترل و سایر واسط‌های کاربر در هر نقطه‌ای از منزل و در نهایت امکان کنترل و تغییر در وضعیت روشنایی منزل هنگام سفر را کاملا عملی کرد.

بخش سرمایش ـ گرمایش: کنترل هوشمند این بخش از منزل نیز تاثیر مستقیمی بر میزان صرفه‌جویی در مصرف انرژی دارد. هنر نسل جدید خانه هوشمند، استفاده از تجهیزات سرمایش ـ گرمایش موجود و یکپارچه‌سازی آن با سیستم خانه هوشمند است. کسانی که در شهر دیگر ویلا یا خانه‌ای دارند که برای مدت طولانی از سال در آن حضور ندارند، اصلی‌ترین طرفداران این بخش از خانه هوشمند هستند. زیرا می‌توانند ساعاتی قبل از حضور مجدد در ویلا، سیستم سرمایش ـ گرمایش را روشن کنند تا در هنگام ورود با دمای مطلوبی روبه‌رو شوند.

روشن کردن سیستم سرمایش ـ گرمایش منزل پیش از رسیدن به منزل یا ویلا، تغییر دمای محیط منزل با توجه به تغییرات دمای محیط بیرون، فعال‌سازی سیستم با استفاده از ریموت کنترل وLCD لمسی از جمله قابلیت‌های استفاده از این سیستم است.

ضمن آن که برنامه‌ریزی سیستم سرمایش ـ گرمایش برای روشن یا خاموش شدن در ساعات معینی از روز، خاموش شدن سیستم گرمایش ـ سرمایش در صورت عدم حضور فرد در اتاق و امکان کنترل دمای آب استخر هم به کمک این سیستم امکانپذیر است.

سیستم امنیتی: همان‌گونه که گفته شد، یکی از برتری‌های نسل جدید خانه هوشمند، یکپارچه بودن تمامی بخش‌هاست. سیستم امنیتی، یک جزیره جدا از سیستم خانه هوشمند نیست. می‌توان با واسط‌های کاربر خانه هوشمند، سیستم امنیتی را نیز کنترل کرد.

به عنوان مثال با کمک این سیستم، امکان کنترل حسگرهای حرکتی موجود در سیستم امنیتی از طریق LCD لمسی وجود دارد.

کنترل و مشاهده تصاویر دوربین‌های امنیتی از طریق LCD لمسی، iPad، iPhone،iPod و تلویریون، امکان مشاهده و کنترل دوربین‌های امنیتی از طریق اینترنت، امکان اجرای سناریوهایی جهت افزایش ضریب امنیت در هنگام مشاهده خطر در دوربین امنیتی از راه دور و از طریق اینترنت (روشن کردن تمامی چراغ‌های منزل، پخش موسیقی، روشن کردن تلویزیون و سایر تجهیزات صوتی و تصویری و...).

و در نهایت امکان برنامه‌ریزی برای اجرای سناریوهای از پیش تعریف شده هنگام مسافرت جهت افزایش ضریب ایمنی (تغییر وضعیت پرده‌ها و سیستم روشنایی در ساعات خاصی از روز و ...) را هم می‌توان به این مزایا اضافه کرد.

سیستم سینمای خانگی و پخش فیلم: یکی از بخش‌هایی که در نسل جدید خانه هوشمند به موارد سابق افزوده شده است، موضوعMultimedia یا همان پخش فیلم و موسیقی است. نسل جدید خانه هوشمند، سینمای خانگی را به عنوان یکی از مهم‌ترین بخش‌های خانه می‌داند و تمامی تجهیزات سیستم سینمای خانگی را با خود یکپارچه می‌سازد. این یکپارچگی قابلیت‌های بی‌نظیری را برای کاربران ایجاد می‌کند که ساده‌ترین آن عدم نیاز به ریموت کنترل تجهیزات موجود در سینمای خانگی است.

جایگزینی تمام ریموت کنترل‌های موجود در منزل با یک ریموت کنترل، قابلیت ذخیره‌سازی فیلم روی حافظه‌های جانبی و طبقه‌بندی آنها در سیستم خانه هوشمند براساس موضوع، نام، کارگردان و... از قابلیت‌های سیستم سینمای خانگی هوشمند است.

قابلیت اجرای سناریوی پخش فیلم در خانه هوشمند (سناریویی نظیر پایین رفتن پرده‌ها، کاهش نور محیط توسط سیستم روشنایی هوشمند، ایجاد دمای مناسب در محیط)‌ و استفاده از iPad، iPhone،iPod برای کنترل تجهیزات سینمای خانگی از دیگر مزایای استفاده از این سیستم است.

سیستم پخش موسیقی: این بخش نیز مانند بخش قبل از قابلیت‌های منحصر بفرد نسل جدید خانه هوشمند است. کاربران می‌توانند با تجهیزات جدید، موسیقی‌های مختلف را به صورت بی‌سیم، همزمان در بخش‌های مختلف خانه پخش کنند. امکاناتی که این بخش در اختیار کاربران قرار می‌دهد، بسیار متنوع است:

به عنوان مثال با کمک این سیستم، امکان انتقال بی‌سیم موسیقی‌های مختلف به فضاهای متعدد منزل و پخش همزمان موسیقی در چندین فضا وجود دارد.

استفاده از سیستم پخش موسیقی در سناریو‌های ترکیبی مانند سناریوی بیدار شدن از خواب با افزایش تدریجی نور لامپ‌ها، پخش موسیقی مورد علاقه در محیط اتاق، بالارفتن پرده‌ها و روشن شدن سیستم گرمایش‌ ـ سرمایش طبق برنامه از پیش تعریف شده و بسیاری از موارد دیگر را هم می‌توان به قابلیت‌های این سیستم اضافه کرد.

سایر تجهیزات الکترونیکی: به غیر از 5 بخش فوق، کنترل تمامی تجهیزات الکترونیکی قابل کنترل با رله نیز می‌توانند در سیستم خانه هوشمند یکپارچه شود. بعد از یکپارچه‌سازی، علاوه بر امکان کنترل این تجهیزات با واسط‌های کاربر سیستم خانه هوشمند، از طریق اینترنت نیز می‌توان به این سیستم فرمان داد.

مشاهده و کنترل وضعیت تمامی تجهیزات الکترونیکی موجود در منزل از راه دور (اتو، شیر گاز، شیر اصلی آب و...)

کنترل و برنامه‌ریزی هوشمند سیستم آبیاری گیاهان و استفاده از پرده‌های برقی و کنترل پرده‌ها با استفاده از ریموت کنترل، LCD لمسی از جمله این قابلیت‌ها هستند.