هوشمند سازی ساختمان

مطلب زیر یک مرور کلی از برخی از محبوب ترین سیستم های اتوماسیون خانگی در بازار است. همانطور که ذکر شد این مقاله مقایسه بین برخی از محبوب ترین فن آوری ها را شامل می شود ( نه همه ) که قصد داریم در آن انتخاب پروتکل مناسب برای هوشمندسازی ساختمان ( و یا دفتر کارتان ) را سهل و ساده سازیم، این یک نقطه عالی برای شروع است, لطفا با ما همراه باشید.

:

UPB

یکی از تکنولوژی های سیمی، Universal Powerline Bus، با توجه به قابلیت فوق العاده اش ( حساسیت کمتر به نویز برق و افزایش محدوده آن (بیش از یک مایل)، بسیار شبیه به X10 ( و جاگزینی برای آن ) در نظر گرفته شد. این فن آوری, با استفاده از سیم کشی موجود در خانه که باعث کاهش هزینه اجرامی شود, برای ارسال سیگنال و کنترل دستگاه هایی در داخل و خارج از منزل استفاده می شود، با این حال، محصولات UPB و X10 سازگار نیستند بنابراین اگر شما X10 دارید و می خواهید محصولاتUPB را به آنها اضافه کنید، یک کنترل کننده خاص لازم است که با هر دو ارتباط برقرار کند.
در حالی که UPB یک سیستم خطی قابل اعتماد است، ترکیب آن با فن آوری های جدیدتر بیسیم مانند Wi-Fi، گوشی های هوشمند و غیره دشوار است. علاوه بر این، در حالی که این پلت فرم ادعا می کند که فاکتور اطمینان 99٪ و پهنای باند نسبتا کم ارایه می دهد، بنابراین عملکرد می تواند بسیار کند باشد. همچنین هیچ رمزگذاری ارایه نمی دهد، به این معنی که مانند تکنولوژی های بی سیم کاملا امن نیست. پیچیدگی فنی سیستم، یک تجربه دشوار برای کاربر ایجاد می کند.
و ناهماهنگی بزرگ: دستگاه های سازگار با UPB بسیار کمتر از سایر تکنولوژی ها هستند.

INSTEON

تکنولوژی Insteon که در سال 2005 معرفی شده است، ارتباط را از طریق هر دو روش ( خطوط برق و بی سیم ) برقرار می کند و راه های متعدد برای ارسال پیام ها فراهم می آورد. Insteon همچنین با X10 سازگار است، یعنی کاربران می توانند قابلیت بی سیم آن را به یک شبکه X10 موجود اضافه کنند؛ انجام این کار می تواند یک روش موثر و با هزینه ای مناسب برای ایجاد یک انتقال کامل به بی سیم باشد. فناوری Insteon حتی از تازه کارهای اتوماسیون خانگی حمایت می کند تا افراد غیر فنی بتوانند دستگاه ها را به شبکه اضافه و راه اندازی کنند. تقریبا 200 دستگاه فعال مختلف از اتوماسیون Insteon در بازار وجود دارد (از جمله کنترلرهای مرکزی "hub").
دستگاه های Insteon مجبور نیستند به شبکه اتوماسیون خانگی وارد شوند. آنها به محض اتصال به برق به شبکه وارد می شوند. هیچ محدودیتی برای اندازه یک شبکهInsteon وجود ندارد؛ بنابراین غیر معمول نیست اگر بیش از 400 دستگاه در یک پروژه نصب بشوند. شبکه Mesh, همه دستگاه هایی را که با برق کار می کنند به ریپیترهایی برای گسترش چشمگیر دامنه ارسال سیگنال تبدیل می کند.

Z-WAVE

یکی از محبوب ترین پروتکل های اتوماسیون بی سیم در خانه که در باند فرکانس حدود 900 مگاهرتز ( 868 تا 921 ) اجرا می شود. از آنجا که این باند بسیار پایین تر از آنچه که توسط اکثر محصولات بی سیم ( 2.4 گیگاهرتز) استفاده می شود، تحت تاثیر تداخل و ترافیک آنها قرار نمی گیرد. مزیت قابل توجهی که Z-Wave دارد قابلیت همکاری آن است. تمام دستگاههای Z-Wave با همه دستگاههای Z-Wave دیگر ارتباط برقرار می کنند ( صحبت می کنند )، صرف نظر از نوع، نسخه یا نام تجاری. به علاوه قابلیت سازگاری در اکوسیستم Z-Wave وجود دارد به این معنی که محصولات Z-Wave که امروز معرفی می شوند، با محصولات Z-Wave از یک دهه قبل و با محصولات ارایه شده در آینده کار خواهند کرد. (هرچند احتمالا با محدودیت هایی در عملکرد). بنابراین بدیهی است که می توان در آغاز با تعداد محصولات کمی شروع کرد و در آینده هوشمندسازی را کامل کنید.
در حال حاضر بیش از 2100 دستگاه مختلف سازگار با Z-Wave از حدود 600 شرکت سازنده در بازار وجود دارد که به کاربران امکان دسترسی به طیف وسیعی از گزینه ها به منظور اجرای آسان اتوماسیون خانگی را می دهد. دستگاه های Z-Wave به منظور تنظیم و استفاده آسان، ( که به خاطر مصرف انرژی کم آنها شناخته شده است، به عنوان یکی از دلایلی که برای علاقه مندان به اتوماسیون خانگی ایجاد می شود )، طراحی شده اند. به مانند Insteon، شبکه مش در سیستم زی-ویو Z-Wave باعث می شود تمام دستگاه ها به عنوان ریپیتر نیز استفاده شوند.

ZIGBEE

بین Z-Wave و ZigBee شباهت های زیادی وجود دارد. ZigBee ( مانند Z-Wave ) به طور انحصاری پروتکل اتوماسیون خانگی است. در حالی که بسیاری از علاقه مندان به اتوماسیون خانگی ادعا می کنند، به خاطر عدم قابلیت همکاری بین دستگاه های ZigBee که اغلب برقراری ارتباط بین محصولات از سازندگان ( برندهای ) مختلف, پذیرش کامل آن مشکل است. در نتیجه، ZigBee  لزوما یک انتخاب ایده آل برای کسانی که فقط قصد استفاده از پکیج های استارتر اتوماسیون خانگی مبتنی بر پروتکل ZigBee را دارند نیست مگر اینکه فقط از یک تولید کننده استفاده نمایند. به علاوه، نسخه های مختلفی از ZigBee وجود دارد که لزوما با یکدیگر ارتباطی  ندارند.

ZigBee مانند Z-Wave یک تکنولوژی کم هزینه و کم مصرف است، به این معنی که باتری ها ( در دستگاه های باتری دار ) در شبکه ZigBee عمر طولانی خواهند داشت. ZigBee در حال حاضر بر روی استاندارد ارتباطات بی سیم 802.15.4 اجرا می شود. ZigBee از ساختار شبکه ای Mesh استفاده می کند که محدوده عالی و ارتباط سریع بین دستگاه های ZigBee را ایجاد می کند. نسخه ZigBee 3.0، وعده قابلیت همکاری بهتر بین دستگاه ها و نسخه ها را می دهد. این مساله بعدا بررسی خواهد شد.

WiFi

با داشتن پهنای باند بالا، Wi-Fi در حال حاضر تقریبا در همه جا است، بسیاری از تولیدکنندگان مشتاقانه دستگاه های هوشمند خانگی را در جهت سازگاری با آن تولید می کنند. بسیاری از خانه ها در ایالات متحده در حال حاضر دارای روترهای بی سیم هستند (که بر روی پروتکل Wi-Fi کار می کنند)، بدیهی است که آنها یک هاب مرکزی برای اتصال دستگاه های سازگار با Wi-Fi را در اختیار دارند.

*** با این حال، این یک مشکل اساسی است : تداخل و مسایل پهنای باند.

اگر خانه شما پر از ابزارهای متصل به Wi-Fi است (تلویزیون، کنسول های بازی، لپ تاپ ها، تبلت ها، و غیره)، دستگاه های هوشمند شما باید برای پهنای باند رقابت کنند و ممکن است به سرعت به دستور شما پاسخ ندهند. دستگاه های Wi-Fi مصرف بالایی دارند در نتیجه، دستگاه های هوشمند باتری دار مانند قفل ها و سنسورها بسیار زودتر از سایر پروتکل های بی سیم تخلیه می شوند.

Bluetooth

بلوتوث در هسته ی بسیاری از محصولات از قبیل لامپ های برق تا بلندگوها و حتی قفل ها یافت می شود. بلوتوث پهنای باند بیشتر از ZigBee و Z-Wave (هر چند کمتر از Wi-Fi) دارد.

در عوض، بلوتوث نیز دارای برد ( محدوده ) نسبتا محدود است، بنابراین برای دستگاه هایی که نیاز به ارتباط دایمی ( مانند سنسورهای حرکت، سیستم های امنیتی، و غیره ) دارند - احتمالا پلت فرم ایده آل نخواهد بود. با این حال، گزارش شده است که جدیدترین نسخه بلوتوث (بلوتوث کم انرژی یا BLE) قادر خواهد بود شبکه های مش را ایجاد کند. و بدون هیچ کنترلر مرکزی مورد نیاز، این عامل را نمی توان نادیده گرفت.

تحقیقات ABI می گوید که سهم بازار برای برنامه های کاربردی هوشمند مانند روشنایی، امنیت و مدیریت انرژی بر پایه بلوتوث (که از طریق رمزنگاری در حالت دولتی بسیار امن شده است) پیش بینی می شود که با سرعت بیشتری نسبت به هر تکنولوژی بی سیم طی چهار سال آینده افزایش یابد.

Thread

Thread یک پروتکل بی سیم جدید برای دستگاه های خانگی هوشمند است. گروه Thread در ژوییه 2014 توسط هفت عضو بنیانگذاری شد، از جمله Google Nest Labs و Samsung Electronics. بیش از 250 دستگاه را می توان در یک شبکه Thread به هم متصل کرد و چون اکثر دستگاه هایی که به شبکه متصل می شوند با باطری کار می کنند بنابراین در مصرف برق خیلی صرفه جویی می شود.

با استفاده از فرکانس و تراشه های رادیویی مشابه با ZigBee، این پروتکل برای ارایه یک شبکه قدرتمند کم مصرف، Self-Healing و امن در نظر گرفته شده است که باعث می شود تا اتصال بیش از 250 دستگاه در خانه به یکدیگر برای افراد بسیار ساده و آسان شود. به علاوه، آنها می توانند با استفاده از سرویس های Cloud دسترسی به آن ازهمه نقاط دنیا میسر است.
Nest Learning Thermostat و Nest Protect در حال حاضر از یک نسخه از Thread استفاده می کنند و قرار است محصولات بیشتری وارد بازار شوند.

APPLE HOMEKIT

HomeKit اعلام شده توسط اپل در کنفرانس توسعه دهندگان آن در سال 2014، در واقع یک چارچوب نرم افزاری است، که به توسعه دهندگان اجازه می دهد تا دستگاه های هوشمند خانگی را ایجاد نمایند که به طور مستقیم به iPhone و iPad وصل می شوند و توسط یک برنامه اختصاصی کنترل می شوند.

در حقیقت، HomeKit به یک "کانال" از فن آوری های بی سیم تبدیل می شود. در حال حاضر دستگاه های تایید شده توسط HomeKit که از Wi-Fi و بلوتوث به عنوان رابط اصلی خود استفاده می کنند معرفی شده است و برای Z-Wave / Zig-Bee در راه است. اپل پل Insteon-HomeKit را نیز تأیید کرده است و لوترون هاب سازگار با Homekit را برای سیستم Caseta Wireless خود ارایه می دهد.

بسیاری از تولید کنندگان دستگاه ها به شدت کار می کنند تا HomeKit را به محصولات خود متصل کنند، هرچند، در حال حاضر تنها تعداد کمی از آن در بازار وجود دارد. این تکنولوژی است که هنوز در دوران اولیه خود است اما در آینده بیشتر از آن خواهیم شنید.

منبع