خانه هوشمند چگونه کار می کنند-هوشمندسازی ساختمان

تکنولوژی خانه های هوشمند در سال 1975، زمانیکه شرکتی در اسکاتلند X10 را تولید کرد، به دنیا معرفی شد. ابزار X10 به محصولات الکتریکی درون یک خانه این امکان را می دهد که از طریق سیستم کابلی که درون ساختمان وجود دارد با هم ارتباط داشته باشند و به اصطلاح با هم صحبت کنند. تمام اپلیکیشن ها و ابزارها در واقع رسیور و یا دریافت کننده هستند، و تمام کنترلرهای سیستم، مانند تمام ریموت کنترلها و صفحه کلیدها به معنی فرستنده هستند. اگر بخواهید لامپ یک اتاق دیگر را خاموش کنید، فرستنده پیامی را که به صورت یک کد عددی است می فرستد و مراحل کار به صورت زیر است: • هشدار به سیستم به این مضمون که این پیام یک دستور است • شناسایی تعداد واحدهای دستگاهی که باید فرمان را دریافت کند • کد حاوی دستور واقعی مانند کد "خاموش" تمام اینها طوری طراحی شده اند که در کمتر از یک ثانیه انجام شوند، برقراری ارتباط از طریق سیمهای الکتریکی [یک ساختمان] همیشه معقول نیست، چرا که این خطوط ممکن است از طریق برق دیگر دستگاه ها دچار اختلال یا نویز شوند. یک ابزار X10 می تواند تداخل الکترونیکی را به عنوان یک دستور تفسیر کرده و واکنش نشان دهد، و یا اینکه ممکن است اصلاً فرمان را دریافت نکند. در حالی که دستگاه های X10 هنوز وجود دارند، فن آوری های دیگری هم برای رقابت در صحنه شبکه های خانگی پدید آمده اند. به جای عبور فرمانها از طریق خطوط برق، برخی از سیستم ها از امواج رادیویی برای برقراری ارتباط استفاده می کنند، که این روش درست شبیه طرز کار سیستم های WiFi و سیگنال های تلفن های همراه است. با این حال، شبکه اتوماسیون خانگی به تمام نیازهای [سخت افزاری و نرم افزاری] یک شبکه Wi-Fi نیاز ندارد، زیرا دستورات سیستم های اتوماسیون به صورت پیام های کوتاه هستند. دو مورد از برجسته ترین شبکه ها که در اتوماسیون خانه با امواج رادیویی کار می¬کنند، تکنولوژی های 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 اینکه یک پیام به مقصد خود برسد، وجود دارد. تکنولوژی Z-Wave از یک الگوریتم پایه مسیریابی جهت تعیین سریعترین مسیر برای پیام ها استفاده می کند. برای هر دستگاه Z-Wave یک کد در نظر گرفته شده، و هنگامی که دستگاه به سیستم متصل شد، کنترل کننده¬ شبکه این کد خاص را شناسایی کرده، محل آن را تعیین و آن را به شبکه اضافه می نماید. هنگامی که یک فرمان از راه می 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 می نماید، فناوری Z-Wave نوعی سلسله مراتب را بین دستگاه ها توسعه داده، از قبیل اینکه: برخی از کنترلرها، پیام ها را راه اندازی می کنند، و برخی از آنها "برده" هستند، به این معنی که آنها (کنترلرها) تنها می توانند پیام ها را حمل کرده و به پیام ها عکس العمل "پاسخ" نشان دهند. نامگذاری ZigBee نشان دهنده مِش مفهوم شبکه است، زیرا پیام ها از فرستنده مانند زنبورها به صورت زیگزاگ به دنبال بهترین مسیر به سوی گیرنده هستند. در حالی که Z-Wave از یک فن آوری اختصاصی برای هدایت سیستم خود استفاده می کند، پلت فرم های ZigBee بر پایه مجموعه استانداری بنا شده اند که توسط موسسه مهندسان برق و الکترونیک (IEEE) برای شبکه های بی سیم شخصی طراحی شده. این به این معناست که هر شرکت می تواند بدون پرداخت هزینه های صدور مجوز برای این فناوری به ایجاد و ساخت محصولات ZigBee بپردازد، که در نهایت ممکن است به سازگاری و استفاده ZigBee در بازار محصول بینجامد. مانند Z-Wave ، ZigBee هم دارای دستگاه های عملکردی کاملی بوده (و یا آنهایی که پیام را مسیردهی می کنند) و همینطور دارای دستگاه های کاهش دهنده تابع (و یا دستگاه هایی که چنین عملی را انجام نمی 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 هایی شوند. ابزار دیگری به نام Insteon راه دیگری را برای شبکه خانگی شما برای برقراری ارتباط بین سیم های الکتریکی و امواج رادیویی ارائه می دهد، که آن را به یک شبکه مِش دوگانه تبدیل کرده است. اگر یک پیام روی یک پلت فرم قرار نگرفت، این ابزار انتقال آن را از طریق پلت فرم دیگر امتحان می کند. به جای مسیریابی پیام، یک دستگاه Insteon پیام را منتشر یا به اصطلاح برودکست کرده و تمام دستگاه های موجود بر روی شبکه پیام را دریافت کرده و آن را تا زمانی که دستور به انجام برسد مجدداً منتشر می کنند. دستگاه ها مانند دستگاه های همسان عمل می کنند، یکی به عنوان آمر و دیگری به عنوان گیرنده. این به این معنی است که دستگاههای Insteon بیشتری بر روی یک شبکه نصب شده و در نتیجه پیام قوی تر خواهد بود. www.hooshmandbms.com