خانه هوشمند: راحتی و امنیت در زندگی مدرن

پای تحولات عظیم اینترنت اشیاء و هوشمند سازی به خانه‌های ما نیز باز شده است. خانه هوشمند امروزه دیگر دور از ذهن نیست و به راحتی می‌توانیم خانه‌ای مشابه با داستان‌ها و انیمیشن‌های خیالی داشته باشیم که در آن سیستم‌های هوشمند باعث ارتباط و عملکرد خودکار بخش‌های مختلف می‌شوند. بخش‌هایی که قابل کنترل و برنامه‌ریزی هستند و آرامش و امنیت را برای ما تضمین می‌کنند.

مراحل هوشمند سازی انواع ساختمان‌ها بسته به نوع کاربری و نیاز، روند متفاوتی را طی می‌کند. چرا که یک خانه مسکونی با اهداف متفاوتی نسبت به یک واحد تجاری ساخته شده و بهره‌‌برداری می‌شود، پس لزوما هوشمند سازی آن نیز بسیار متفاوت خواهد بود. به عنوان مثال در یک واحد مسکونی، هدف آرامش و راحتی اهالی منزل و دسترسی حداکثری آنها است. ولی در واحد‌های تجاری، تبلیغات، جلب توجه مشتریان، ارائه دقیق محصولات جزو اهداف اصلی به شمار می‌روند. بنابراین سیر هوشمند سازی ما نیز با توجه به همین اهداف برنامه ریزی خواهد شد.

از طرف دیگر هوشمند سازی ارتباط مستقیمی با زیرساخت‌های موجود و همچنین بودجه سازندگان دارد. با این توضیح که همه بخش‌های یک ساختمان به شرط داشتن شرایط و صرف هزینه لازم می‌توانند هوشمند شوند. به طور مثال با صرف حداقل هزینه‌ شاهد مواردی همچون درب‌های برقی یا لامپ‌های حسگردار در برخی از ساختمان‌ها هستیم ولی این همه موضوع نیست.

هدف نهایی از یک خانه هوشمند مجموعه‌ای کاملا متصل به یک کنترل کننده مرکزی است که از هر جا بتوانید بر بخش‌های مختلف نظارت داشته و آنها را کنترل کنید. مثلا هنگام مسافرت دیگر نگران قفل بودن درب‌ها یا خاموش بودن اجاق گاز و کولر و تلویزیون نیستید چرا که با دسترسی کامل بر روی موبایل یا لپ‌تاپ خود قادر به کنترل آنها از راه دور هستید. همچنین از امنیت خانه اطمینان داشته و با دوربین‌ها شرایط منزل را مشاهده می‌کنید. یا حتی دمای منزل را کنترل کنید تا گیاهان خانگی پژمرده نشوند و یک روند تعریف کنید تا سیستم به موقع آنها را آبیاری کند. این‌ها تنها چند مثال کوچک از هوشمند سازی بود، در واقع هر آنچه به ذهن ما برسد با کمی خلاقیت قابل اجراست.

هوشمند سازی بخش‌های مختلف

در هوشمند سازی واحد‌های مسکونی بسته به نوع نیاز مشتریان می‌توان بخش‌های متفاوتی را مد نظر قرار داد. در این قسمت به معرفی معروفترین بخش‌هایی که در هوشمند سازی آپارتمان و خانه مورد توجه هستند می‌پردازیم.

مدیریت روشنایی

کاربران می‌توانند شدت نور و رنگ لامپ‌ها را تنظیم کنند و با استفاده از تایمر زمان‌های معینی برای خاموش و روشن کردن خودکار آن‌ها تعیین کنند یا با استفاده از حسگر‌های حرکتی هنگام حضور افراد لامپ‌ها روشن و در غیر این صورت خاموش شوند.

کنترل دما و رطوبت

با استفاده از ترموستات‌ و رطوبت‌سنج‌های هوشمند می‌توان دما و تهویه مطبوع محیط خانه را طبق دستورالعمل‌های دلخواه در فصول و ساعت مختلف تنظیم کرد تا احساس راحتی و آرامش بیشتری داشته باشیم.

پریزهای هوشمند

از این نوع پریز‌ها برای کنترل جریان برق، میزان مصرف انرژی و خاموش روشن کردن سایر دستگا‌های متصل به پریز که خود هوشمند نیستند استفاده می‌شود.

قفل‌های هوشمند

این قفل‌ها می‌توانند با استفاده از تلفن هوشمند، کد امنیتی، کارت RFID یا اثر انگشت یا حتی شناسایی چهره باز و بسته شوند.

دوربین‌های هوشمند

این دوربین‌ها می‌توانند تصاویر زنده را به انواع سیستم‌ها مثل هارد‌ها برای ذخیره یا سرور‌های مختلف یا تلفن‌های همراه هوشمند ارسال کنند یا در صورت تشخیص هرگونه حرکت یا صدا، به کاربر هشدار دهند.

سیستم‌های هشدار هوشمند

سیستم‌هایی که با تشخیص دود، گاز حرارت شدید یا نشت آب، به کاربر هشدار می‌دهند و حتی می‌توانند به طور خودکار دستگاه‌های مرتبط مانند دستگاه‌های گرمایشی را خاموش کنند یا شریان اصلی آب را قطع کنند یا سیستم اطفای حریق را فعال کنند.

سیستم‌های آبیاری هوشمند

این سیستم‌ها را می‌توان به طوری تنظیم کرد که زمان و مقدار آبیاری هر یک از گیاهان را بر اساس شرایط محیطی و نوع نیاز هر گیاه شناسایی کرده و اقدام کند.

پرده‌ها و کرکره‌های هوشمند

این نوع پرده‌ها و کرکره‌ها می‌توانند به صورت خودکار در ساعات مختلف روز با تغییر جهت تابش خورشید یا از طریق کنترل از راه دور باز و بسته شوند.

دستگاه‌های صوتی و تصویری هوشمند

از طریق اپلیکیشن موبایل یا فرمان صوتی کنترل می‌شوند و به شبکه خانگی متصل هستند تا موسیقی را در تمامی یا بعضی اتاق‌ها پخش کنند.

یخچال‌های هوشمند

یخچال‌هایی هستند که می‌توانند بر فضای داخلی خود نظارت داشته باشند، تاریخ انقضای مواد غذایی را پیگیری کنند و حتی لیست خرید پیشنهاد دهند.

جاروبرقی‌های رباتیک هوشمند

به صورت اتوماتیک و بدون دخالت انسان کار می‌کنند و برنامه‌های روزانه قابل تنظیم برای بخش‌های مختلف خانه دارند.

ماشین‌های لباسشویی هوشمند

ماشین‌هایی که از طریق اپلیکیشن موبایل برنامه شستشوی مناسب را پیشنهاد می‌دهند و امکان کنترل از راه دور را دارند.

آیفون تصویری هوشمند

با استفاده از این نوع آیفون‌ها هنگامی که در منزل حضور ندارید نیز می‌توانید جواب مراجعه کنندگان را بدهید و در صورت نیاز درب را برایشان باز کنید یا انواع پیام‌های صوتی و تصویری را از ایشان دریافت کرده یا به ایشان نمایش دهید.

این‌ موارد تنها برخی از بخش‌های قابل هوشمند سازی بودند. با بکارگیری خلاقیت و با توجه به نوع نیاز کاربران می‌توان هر بخشی را با استفاده از حسگر‌ها و سنسور‌های مختلف به هوشمند سازی و افزایش کارایی نزدیک کرد.

اهداف هوشمند سازی خانه مسکونی

حالا که با چند مثال از هوشمند سازی آشنا شدیم، باید بدانیم که هوشمند سازی یک واحد مسکونی می‌تواند اهداف و نتایج مختلفی داشته باشد و مزایای فراوانی برای ما به ارمغان بیاورد در این بخش به ذکر برخی از این موارد می‌پردازیم:

کنترل از راه دور

با استفاده از اپلیکیشن‌های تلفن هوشمند و اتصال و ارتباط دستگاه‌ها و سیستم‌های مختلف که با یکدیگر تعامل دارند می‌توانیم از هر جای دنیا خانه خود را کنترل کرده و بر آن نظارت کامل داشته باشیم.

کنترل مصرف انرژی

با استفاده از ترموستات‌های هوشمند، انواع سیستم‌های روشنایی، تنظیم دما و لوازم خانگی قابل برنامه‌ریزی خواهند بود، بنابراین با برنامه ریزی بهینه و دقیق سیستم مثلا با تنظیم دما و حتی نور بر اساس فصول مختلف سال با حضور یا عدم حضور اهالی در منزل می‌توانیم مصرف انرژی را در ساختمان کاهش داده و هزینه‌های مربوط به انرژی را به طور قابل توجهی کنترل کنیم.

راحتی و آسایش

با قابلیت کنترل از راه دور و فرمان‌های صوتی، کاربران در هر زمان و مکان که باشند به راحتی می‌توانند اجزای مختلف منزل از قبیل سیستم‌های روشنایی، تهویه، پنکه‌ها، درب‌ها، دوربین‌ها و… را کنترل کنند. همچنین با اتوماسیون بسیاری از کارهای تکراری و روزمره مانند آبیاری گیاهان وقت خود را صرف کارهای مهم‌تری کنند.

ایجاد امنیت

در مسیر هوشمند سازی برای ارتقای سطح امنیت خانه می‌توان از  دوربین‌های نظارتی، قفل‌های هوشمند، اسکنرهای اثر انگشت، سیستم‌های هشداردهنده و اطفای حریق همچنین شبیه‌ساز حضور یا سنسورهای حرکتی که می‌توانند فعالیت‌های مشکوک را تشخیص داده و گزارش دهند استفاده کنیم. این تمهیدات می‌تواند هر واحدی را در مقابل اتفاقات و حوادث ایمن کند.

به حداقل رساندن هزینه‌ها

یکی از فواید نظارت لحظه‌‌ای و کنترل همیشگی بر تک تک اجزا و تجهیزات، افزایش طول عمر مفید آن است که منجر به کاهش هزینه‌های اضافه خواهد شد. به این منظور که با انجام تعمیرات به موقع و نگهداری صحیح تجهیزات و تنظیم به موقع سیستم‌های روشنایی یا گرمایش و سرمایشی می‌توانیم هزینه‌ها را به حداقل برسانیم.

تکنولوژی‌های مورد استفاده

خانه‌های هوشمند از ترکیب چندین فناوری پیشرفته استفاده می‌کنند که در این بخش به معرفی اجمالی آنها می‌پردازیم:

اینترنت اشیاء (IoT)

استفاده از انواع سنسورها و دستگاه‌های هوشمند که می‌توانند جزئی‌ترین اطلاعات را استخراج و به وسیله شبکه موجود به سایر اجزا و سرور‌ها منتقل کنند.(البته توضیح تخصصی بحث اینترنت اشیاء به همین سادگی‌ها نیست و چون در حوصله این مقاله نمی‌گنجد به همین اشاره اکتفا می‌کنیم. اگر علاقه‌مند به این موضوع هستید سایر مقالات ما را مطالعه کنید)

پروتکل‌های ارتباطی مختلف

برخی از شایع‌ترین این پروتکل‌ها بدین شرح هستند:

• پروتکل Wi-Fi: اتصال سریع و بی‌سیم به اینترنت.
• پروتکل Zigbee و Z-Wave: پروتکل‌های کم مصرف برای ارتباط بین دستگاه‌ها.
• پروتکل بلوتوث: عملکرد این پروتکل به صورت بی‌سیم است و با استفاده از امواج رادیویی تا برد ارتباطی حدود 10 متر کارایی دارد.

رابط‌های کاربری

ریموت‌ یا صفحه‌های لمسی به شکل‌های مختلف در جای‌جای خانه قرار داده می‌شوند تا کاربر بتواند با استفاده از آن تجهیزات مختلف را نظارت و کنترل کند.

اپلیکیشن‌های مختلف

در نوع دیگر همه تجهیزات هوشمند و کنترلر‌ها بر روی یک اپلیکیشن موبایل یا لپ تاپ نمایش داده شده و شما می‌توانید به راحتی همه چیز را مدیریت کنید.

دستیارهای صوتی

همچنین دستگاه‌های هوشمند می‌توانند با دستیارهای صوتی مانند الکسا (alexa)، گوگل اسیستنت (Google Assistant) و سیری (Siri) ارتباط برقرار کنند تا کاربران بتوانند با فرمان صوتی دستگاه‌ها را کنترل کنند.

لازم به ذکر است که نحوه استفاده از هر یک از این کنترلر‌ها نیازمند آموزش است که کاربران باید برخی مهارت‌های اولیه را فرا بگیرند تا بتوانند به خوبی از امکانات و مزایای این سیستم استفاده کنند.

در نهایت مهم‌ترین نکته این است که تامین امنیت این سیستم‌ها در عین ساده‌ نبودن، بسیار حائز اهمیت است و اگر استاندارد‌های امنیت سایبری را به خوبی پیاده سازی نکنید، به جای افزایش امنیت خانه، خسارات جبران ناپذیری در انتظار شما خواهد بود. بنابراین توصیه می‌شود برای راه‌اندازی این نوع سیستم‌ها با شرکت‌های معتبر و شناخته شده و متخصص مثل کنترل اعداد همکاری کنید تا بدون دغدغه و با خیال راحت از مزایای بیشمار خانه هوشمند بهره‌مند شوید.