مقاله خانه هوشمند 

هنگامیکه در منزل حضور ندارید، شک و تردید در مورد مسائل كوچک، مي تواند آزار دهنده باشد. ترديدهايي چون: آیا قهوه ساز را خاموش كردم؟ سيستم امنیتی را روشن كردم؟ آیا بچه ها تكاليف خود را انجام داده اند يا در حال تماشاي تلویزيون هستند؟ آیا وقتی از خانه خارج شدم کولر خانه را خاموش کردم ؟
با زندگی در يک خانه هوشمند، می توانید به تمام این نگرانی ها با یک سفر سریع آنلاین پايان دهيد.
زمانيكه در خانه هستيد، خانه شما به وسيله پخش آهنگ های مورد علاقه شما آنهم در هر زماني که به خانه قدم مي گذاريد، یا کاهش نور چراغ ها برای تماشاي یک فیلم، از آرامش شما مراقبت مي كند. آیا اين سحر و جادوست؟
جواب ما منفی است، اين اتوماسیون خانه است. خانه های هوشمند همه دستگاه ها و اجزای منزل شما را به هم متصل مي كنند به طوری که آنها می توانند با یکدیگر و با شما ارتباط برقرار نمایند.
هر وسيله اي كه در خانه شما از برق استفاده مي كند، را می توانيد بر روی شبکه خانگی خود قرار دهيد و تحت فرمان خود بگيريد. فرقي ندارد كه دستورات خود را چگونه به دستگاه هاي خود منتقل كنيد، ريموت كنترل، مانیتور لمسی، تلفن همراه، تبلت و یا حتی از طريق اینترنت، تحت هر شرايطي خانه به دستورات شما واكنش نشان مي دهد.
ایده خانه های هوشمند ممکن است شما را به ياد جورج جتسون و طرح او به نام "مکان مربوط به آینده" و یا شاید بیل گیتس بيندازد، که بيش از 100 میلیون دلار را صرف ساخت خانه هوشمندش كرد. هنگامی که مسأله طراحي عنوان مي شود از لحاظ قيمت و درك تكنولوژي، خانه هاي هوشمند و اتوماسیون خانگی بيشتر و بيشتر شبيه هم مي شوند. در حدود 14 میلیارد دلار در سال 2005 بر روي شبکه های خانگی صرف شد، و تحلیلگران اين رقم را براي سال 2011 به بيش از 85 ميليارد دلار پیش بینی مي کنند. در اغلب کشورها سیستم BMS (building management system) یا همان سیستم هوشمند کنترل ساختمان از یک سیستم پر هزینه خارج شده و با پیشرفت روز افزون تکنولوژی به یکی از امکانات ضروری برای زندگی شهری بدل گردیده، خانه ای که به شما کمک می کند که در زندگی پر ازدحام و پرتردد شهری، دیگر نگران فراموش کردن برخی از وظایف و کارهای خود نباشید، باغچه ها خود به خود آبیاری می شوند، سیستمهای حرارت و بردت به صورت اتوماتیک و با توجه به دمای محیط کار می کنند و ... . و اینها تنها بخشی از امکاناتیست که خانه های هوشمند برای صاحبانشان به ارمغان آورده اند.
خانه هاي هوشمند چگونه كار مي كنند
نرم¬افزار و تكنولوژي خانه هاي هوشمند
تكنولوژي خانه هاي هوشمند در سال 1975، زمانيكه شركتي در اسكاتلند X10 را توليد كرد، به دنيا معرفي شد. ابزار X10 به محصولات الكتريكي درون يک خانه اين امكان را مي دهد كه از طريق سيستم كابلي كه درون ساختمان وجود دارد با هم ارتباط داشته باشند و به اصطلاح با هم صحبت كنند. تمام اپليكيشن ها و ابزارها در واقع رسيور و يا دريافت كننده هستند، و تمام كنترلرهای سيستم، مانند تمام ريموت كنترلها و صفحه كليدها به معني فرستنده هستند. اگر بخواهيد لامپ يک اتاق ديگر را خاموش كنيد، فرستنده پيامي را كه به صورت يک كد عددي است مي فرستد و مراحل كار به صورت زير است:
• هشدار به سیستم به اين مضمون كه اين پيام يک دستور است
• شناسایی تعداد واحدهاي دستگاهي که باید فرمان را دریافت كند
• کد حاوی دستور واقعی مانند كد "خاموش"
تمام اينها طوري طراحي شده اند كه در كمتر از يک ثانيه انجام شوند، برقراري ارتباط از طريق سيمهاي الكتريكي [يک ساختمان] هميشه معقول نيست، چرا كه اين خطوط ممكن است از طريق برق ديگر دستگاه ها دچار اختلال يا نويز شوند. يک ابزار X10 می تواند تداخل الکترونیکی را به عنوان یک دستور تفسیر كرده و واکنش نشان دهد، و یا اينكه ممکن است اصلاً فرمان را دریافت نکند. در حالی که دستگاه هاي X10 هنوز وجود دارند، فن آوری های دیگري هم براي رقابت در صحنه شبکه هاي خانگي پدید آمده اند.
به جای عبور فرمانها از طریق خطوط برق، برخی از سیستم ها از امواج رادیویی برای برقراری ارتباط استفاده مي کنند، که اين روش درست شبيه طرز كار سيستم هاي WiFi و سیگنال هاي تلفن هاي همراه است. با این حال، شبکه اتوماسیون خانگي به تمام نيازهاي [سخت افزاري و نرم افزاري] یک شبکه Wi-Fi نياز ندارد، زیرا دستورات سيستم هاي اتوماسیون به صورت پیام هاي کوتاه هستند. دو مورد از برجسته ترین شبکه ها كه در اتوماسيون خانه با امواج رادیویی كار مي¬كنند، تكنولوژي هاي ZigBee و Z-Wave هستند. هر دوی این فناوری ها عبارت هستند از شبکه های مِش، به این معنا که همواره بیش از یک راه برای اینكه يک پیام به مقصد خود برسد، وجود دارد.
تكنولوژي Z-Wave از يک الگوریتم پايه مسیریابی جهت تعیین سریعترین مسیر برای پیام ها استفاده مي کند. براي هر دستگاه Z-Wave یک کد در نظر گرفته شده، و هنگامی که دستگاه به سیستم متصل شد، کنترل كننده¬ شبکه اين کد خاص را شناسايي كرده، محل آن را تعیین و آن را به شبکه اضافه می نماید. هنگامی که یک فرمان از راه مي رسد، کنترل کننده هوشمند از الگوریتم برای تعیین چگونگی ارسال پیام استفاده می کند. از آنجا که این مسیریابی مقدار زیادی از حافظه موجود روی یک شبکه را اشغال مي نماید، فناوري Z-Wave نوعي سلسله مراتب را بین دستگاه ها توسعه داده، از قبيل اينكه: برخی از كنترلرها، پیام ها را راه اندازي مي کنند، و برخی از آنها "برده" هستند، به اين معنی که آنها (كنترلرها) تنها می توانند پيام ها را حمل كرده و به پيام ها عكس العمل "پاسخ" نشان دهند.
نامگذاري ZigBee نشان دهنده مِش مفهوم شبکه است، زیرا پیام ها از فرستنده مانند زنبورها به صورت زيگزاگ به دنبال بهترین مسیر به سوي گیرنده هستند. در حالی که Z-Wave از یک فن آوری اختصاصی برای هدايت سیستم خود استفاده مي کند، پلت فرم های ZigBee بر پايه مجموعه استانداري بنا شده اند كه توسط موسسه مهندسان برق و الکترونیک (IEEE) برای شبکه های بی سیم شخصی طراحي شده. این به این معناست که هر شرکت می تواند بدون پرداخت هزینه های صدور مجوز برای این فناوری به ايجاد و ساخت محصولات ZigBee بپردازد، که در نهایت ممکن است به سازگاري و استفاده ZigBee در بازار محصول بينجامد. مانند Z-Wave ، ZigBee هم داراي دستگاه های عملکردی كاملي بوده (و یا آنهايي که پیام را مسیردهي مي کنند) و همينطور داراي دستگاه های کاهش دهنده تابع (و یا دستگاه هايي كه چنين عملي را انجام نمي دهند) است.
استفاده از شبکه های بی سیم انعطاف پذیری بیشتری را برای قرار دادن دستگاه ها فراهم می کند، اما مانند خطوط برق، آنها هم ممکن است دچار تداخل هايي شوند. ابزار ديگري به نام Insteon راه ديگري را برای شبکه خانگی شما براي برقراري ارتباط بين سيم هاي الكتريكي و امواج رادیویی ارائه می دهد، كه آن را به یک شبکه مِش دوگانه تبديل كرده است. اگر يک پیام روی یک پلت فرم قرار نگرفت، اين ابزار انتقال آن را از طريق پلت فرم دیگر امتحان مي کند. به جای مسیریابی پیام، یک دستگاه Insteon پیام را منتشر يا به اصطلاح برودكست كرده و تمام دستگاه هاي موجود بر روي شبكه پیام را دريافت كرده و آن را تا زمانی که دستور به انجام برسد مجدداً منتشر مي کنند. دستگاه ها مانند دستگاه هاي همسان عمل مي کنند، يكي به عنوان آمر و دیگري به عنوان گیرنده. این به این معنی است که دستگاههای Insteon بيشتري بر روی یک شبکه نصب شده و در نتيجه پيام قوی تر خواهد بود.