خانه های هوشمند چگونه کار می کنند؟

خانه های هوشمند چگونه کار می کنند؟

موج z

وقتی خانه نیستید، شک و تردیدهای ناچیز می تواند ذهن شما را به خود جلب کند. آیا قهوه ساز را خاموش کردم؟ آیا زنگ امنیتی را تنظیم کردم؟ آیا بچه ها کارهای خانه را انجام می دهند یا تلویزیون را تماشا می کنند؟

با داشتن یک خانه هوشمند می توانید با نگاهی گذرا به گوشی هوشمند یا رایانه خود، همه این نگرانی ها را آرام کنید. شما می توانید وسایل را در خانه خود متصل کنید تا بتوانند با یکدیگر و با شما ارتباط برقرار کنند.

هر وسیله ای در خانه شما که از برق استفاده می کند می تواند در شبکه خانگی شما و به دستور شما قرار گیرد. هر فرمانی را که از طریق صدا، کنترل از راه دور، رایانه لوحی یا تلفن هوشمند انجام دهید، خانه از خود واکنش نشان می دهد. بیشتر برنامه ها مربوط به روشنایی، امنیت خانه، سینمای خانگی و سرگرمی و تنظیم ترموستات است.

ایده خانه هوشمند ممکن است شما را به فکر جورج جتسون و اقامت آینده نگرانه وی یا شاید بیل گیتس که بیش از 100 میلیون دلار برای ساخت خانه هوشمند خود هزینه کرده اند، بیندازد.

آنچه که قبلاً یک صنعت دزدگیر و حیرت انگیز تولید محصولات سخت و پر کاربرد بود، سرانجام در حال رشد است تا به یک روند مصرف کننده تمام عیار تبدیل شود. به جای شرکت های نوپا، سازمان های فنی مستقر تر محصولات جدید خانه های هوشمند را راه اندازی می کنند. فروش سیستم های اتوماسیون می تواند تا سال 2015 به حدود 9.5 میلیارد دلار برسد.

بخش اعظم این امر به دلیل موفقیت در تلفن های هوشمند و رایانه ها است. این رایانه های فوق العاده قابل حمل در همه جا وجود دارند و اتصالات ثابت اینترنت آنها به این معنی است که می توان آنها را برای کنترل بی شمار سایر دستگاه های آنلاین پیکربندی کرد.

اینترنت اشیا عباراتی است که به اشیاء و محصولاتی که از طریق شبکه های دیجیتال به هم پیوسته و قابل شناسایی هستند اشاره دارد. این بخش گسترده از محصولات هر روز بزرگتر و بهتر می شود. تمام وسایل الکترونیکی در خانه شما بازی عادلانه ای برای این انقلاب فناوری است.

مقاله اینترنت اشیا را در اینجا بخوانید.

نرم افزار و فناوری خانه هوشمند

اتوماسیون خانگی سابقه طولانی و مناسبی دارد. سالهاست که روندهای فناوری از بین رفته اند، اما یکی از اولین شرکتهایی که موفقیت را پیدا کرده است، هنوز هم در حال پیشرفت و ترقی است.

پیدایش بسیاری از محصولات خانگی هوشمند در سال 1975 بود، هنگامی که یک شرکت در اسکاتلند X10 را توسعه داد. X10 به محصولات سازگار اجازه می دهد تا از طریق سیم های برقی موجود در یک خانه با یکدیگر صحبت کنند. همه وسایل و دستگاه ها گیرنده هستند و وسایل کنترل سیستم مانند کنترل از راه دور یا صفحه کلید، فرستنده هستند. اگر می خواهید یک لامپ را در اتاق دیگری خاموش کنید، فرستنده پیام را با کد عددی ارسال می کند که شامل موارد زیر است:

• هشدار به سیستم مبنی بر صدور فرمان
• شماره واحد شناسایی دستگاهی که باید دستور را دریافت کند و کدی که حاوی دستور واقعی است، مانند "خاموش کردن".

همه اینها طوری طراحی شده اند که در کمتر از یک ثانیه اتفاق بیفتد، اما X10 محدودیت هایی دارد. برقراری ارتباط از طریق خطوط برقی همیشه قابل اعتماد نیست. زیرا خطوط از صدای دیگر دستگاه ها "پر سروصدا" می شوند. یک دستگاه X10 می تواند دخالت های الکترونیکی را به عنوان یک دستور تفسیر کند و واکنش نشان دهد یا ممکن است این دستور را به هیچ وجه دریافت نکند.

در حالی که دستگاه های X10 هنوز در اطراف هستند، فن آوری های دیگری پدید آمده اند که می توانند در شبکه خانگی شما رقابت کنند. به جای عبور از خطوط برق، بسیاری از سیستم های جدید از امواج رادیویی برای برقراری ارتباط استفاده می کنند. بدین ترتیب سیگنال های BlueTooth ، WiFi و تلفن همراه کار می کنند.

دو مورد از مهمترین شبکه های رادیویی در اتوماسیون خانگی ZigBee و Z-Wave هستند. هر دوی این فناوری ها شبکه های مش هستند. به این معنی که بیش از یک راه برای رسیدن پیام به مقصد خود وجود دارد.

Z-Wave از الگوریتم Source Routing Source برای تعیین سریعترین مسیر برای پیام ها استفاده می کند. هر دستگاه Z-Wave با یک کد تعبیه شده است و هنگامی که دستگاه به سیستم وصل می شود، کنترلر شبکه کدها را تشخیص می دهد، موقعیت آن را تعیین می کند و آن را به شبکه اضافه می کند. هنگامی که یک فرمان از طریق آن انجام می شود، کنترلر از الگوریتم برای تعیین نحوه ارسال پیام استفاده می کند. از آنجا که این مسیریابی می تواند حافظه زیادی را در یک شبکه به خود بگیرد، Z-Wave یک سلسله مراتب بین دستگاه ها ایجاد کرده است: برخی از کنترل کننده ها پیام را آغاز می کنند و برخی دیگر "برده" هستند به این معنی که آنها فقط می توانند پیام ها را حمل کنند و پاسخ دهند.

نام ZigBee مفهوم شبکه مش را نشان می دهد زیرا پیام هایی از زیگاگ فرستنده، مانند زنبورها، به دنبال بهترین مسیر گیرنده هستند. در حالی که Z-Wave برای بهره برداری از سیستم خود از یک فناوری اختصاصی استفاده می کند، پلت فرم ZigBee براساس استانداردی است که توسط موسسه مهندسان برق و الکترونیک برای شبکه های شخصی بی سیم تعیین شده است. این بدان معناست که هر شرکتی می تواند محصولی سازگار با ZigBee را بدون پرداخت هزینه های مجوز برای فناوری پشت سر خود بسازد که در نهایت ممکن است مزیت ZigBee را در بازار ایجاد کند.

استفاده از شبکه بی سیم انعطاف پذیری بیشتری را برای قرار دادن دستگاه ها فراهم می کند، اما مانند خطوط الکتریکی، ممکن است تداخل داشته باشند. اینستون راهی را برای ارتباط برقرار کردن شبکه خانگی خود از طریق سیم های برقی و امواج رادیویی ارائه می دهد و آن را به یک شبکه دوتایی مش تبدیل می کند. اگر پیام از طریق یک سیستم عامل در حال یافتن نیست، دیگری را امتحان می کند. به جای مسیریابی پیام، یک دستگاه Insteon پیام را پخش می کند و تمام دستگاه ها، پیام را بر می دارند و تا زمان اجرای فرمان آن را پخش می کنند. دستگاه ها مانند همسالان عمل می کنند. بر خلاف یکی که به عنوان یک تحریک کننده عمل می کند و دیگری به عنوان گیرنده. این بدان معناست که هرچه دستگاههای Insteon بیشتر روی یک شبکه نصب شوند، پیام قوی تر خواهد شد.

داخل خانه بیل گیتس

خانه رئیس مایکروسافت بیل گیتس درست در خارج از سیاتل، واشنگتن، ممکن است معروف ترین خانه هوشمند تا به امروز باشد.  همه افراد در خانه با یک تراشه ردیابی الکترونیکی قلاب شده اند. با حرکت در اتاقها، چراغها جلوتر از شما قرار می گیرند و پشت سر شما محو می شوند. آهنگهای موردعلاقه شما، در تمام خانه، مانند هر آنچه که در تلویزیون تماشا می کنید، دنبال می کنند. هنگامی که دو تراشه مختلف وارد یک اتاق می شوند، سیستم سعی می کند در مورد چیزی که هر دو نفر دوست دارند، سازش کند.

X10 ، Insteon ، ZigBee و Z-Wave تنها فناوری بنیادی به نام پروتکل ها را برای ارتباطات خانگی هوشمند فراهم می کنند. آنها اتحادیه هایی با تولید کنندگان لوازم الکترونیکی ایجاد کرده اند که در واقع دستگاه های کاربر نهایی را می سازند.

 در اینجا چند نمونه از محصولات خانگی هوشمند و کارکردهای آنها آورده شده است.

دوربین ها نمای بیرونی خانه شما را ردیابی می کنند، حتی اگر در خارج از آن سیاه و سفید باشد.

می توانید ترموستات را از روی تختخواب خود، فرودگاه، در هر مکانی که تلفن هوشمند شما سیگنال دارد کنترل کنید.

چراغ های LED به شما امکان می دهند رنگ و روشنایی را درست از طریق تلفن هوشمند خود برنامه ریزی کنید.

سنسورهای حرکتی هنگام حرکت در اطراف خانه شما هشدار ارسال می کنند و حتی می توانند تفاوت بین حیوانات خانگی و سارقان را بیان کنند.

ادغام تلفن های هوشمند به شما امکان می دهد چراغ و وسایل را از دستگاه تلفن همراه خود روشن یا خاموش کنید.

قفل درب ها و درب های گاراژ می توانند با نزدیک شدن تلفن هوشمند شما به طور خودکار باز شوند.

هشدارهای خودکار از سیستم امنیتی شما بلافاصله به تلفن هوشمند شما خواهد رفت، بنابراین شما فوراً می دانید در خانه مشکلی وجود دارد یا خیر.

بسیاری از دستگاه ها همچنین دارای سرورهای داخلی هستند که به شما امکان می دهند به اطلاعات آنلاین آنها دسترسی پیدا کنید.

این محصولات در فروشگاه های منزل، فروشگاه های لوازم الکترونیکی، از تکنسین های نصب و یا بصورت آنلاین در دسترس هستند. قبل از خرید، بررسی کنید که چه فناوری با محصول مرتبط است. محصولاتی که از همان فناوری استفاده می کنند با وجود تولید کنندگان مختلف باید با هم کار کنند، اما اتصال یک X10 و یک محصول Z-Wave نیاز به یک دستگاه پل سازی دارد و اغلب، صبر شدید و برخی مهارت های فنی از طرف شما.

در طراحی خانه هوشمند، می توانید به همان اندازه اتوماسیون خانه ای که می خواهید انجام دهید.

اگر می خواهید با یک سیستم گسترده تر و با بسیاری از ویژگی ها شروع کنید، ایده خوبی است که با دقت طراحی کنید که خانه چگونه کار خواهد کرد، به خصوص در صورت نیاز به بازسازی یا نوسازی. علاوه بر این، شما می خواهید گره های شبکه های بی سیم را به صورت استراتژیک قرار دهید تا از این طریق مسیریابی خوبی داشته باشند.

برخی لوازم جانبی خانگی به نوبه خود هوشمند هستند:

• قوطی های زباله که نظارت بر آنچه شما دور انداخته می شوند و سفارشات آنلاین را برای تعویض ایجاد می کنند.
• یخچال و فریزرهایی که بر اساس مواد ذخیره شده داخل آن، دستور العمل های شام را ایجاد می کنند.
• واشر و خشک کنهایی که هشدارهای پیام متنی ارسال می کنند وقتی چرخه آنها پایان یافت.

برای دیدن رزومه مجموعه نرم افزاری ایماهو اینجا کلیک کنید.