خانه های هوشمند

[مجید بهره مند 43,111]

رؤیایی به‌نام خانه‌های هوشمندکارشناسان و صاحب نظران می‌گویند ایده هوشمند شدن منازل مسکونی در آینده‌ای نزدیک محقق خواهد شد. در این خانه ها روشن شدن لامپ ها، وسایل برقی آشپزخانه و … به طور خودکار و بر حسب نیاز کاربر انجام می شود و بسیاری از فرامین از راه دور قابل انجام شدن هستند.مهندسان شرکت سیسکو معتقدند که تحولاتی از این دست در آینده نزدیک به وقوع می پیوندند، زیرا زیرساخت های مورد نیاز برای پیشبرد چنین اموری محقق شده اند که از جمله آنها می توان به روترها اشاره کرد.

مدیران سیسکو معتقدند با استفاده از زیرساخت های شبکه ای ایده خانه های هوشمند در سطح جهان و منطقه خلیج فارس عملی خواهد شد. در این خانه ها یک سرور مرکزی که می تواند همان رایانه رومیزی باشد و همین طور یک روتر همراه با نرم افزارهای مورد نیاز وظیفه هوشمند کردن خانه را بر عهده می گیرند.

این روترهای بی سیم که حداقل قیمتشان ۱۰۰ دلار خواهد بود، قلب شبکه های هوشمند خانگی را برای مدیریت وسایل مختلف در اختیار می گیرند. از این طریق وسایل منزل را به هر شکل می توان کنترل کرد و حتی آنها را به اینترنت نیز متصل نمود.

ذخیره انرژیهدف اصلی استفاده از سیستم کنترل هوشمند در یک ساختمان ذخیره سازی انرژی و مصرف صحیح و بهینه از امکانات میباشد که نتیجه این هدف علاوه بر ذخیره سازی انرژی، بازگشت سرمایه اولیه ای است که صرف اجرای سیستم کنترل هوشمند شده است. سیستم کنترل هوشمند و مدیریت مصرف انرژیهدف اصلی استفاده از سیستم کنترل هوشمند در یک ساختمان ذخیره سازی انرژی و مصرف صحیح و بهینه از امکانات میباشد که نتیجه این هدف علاوه بر ذخیره سازی انرژی، بازگشت سرمایه اولیه ای است که صرف اجرای سیستم کنترل هوشمند شده است. سیستم مدیریت (هوشمند) ساختمان در جهت کاهش هزینه های صنعت ساختمان و استفاده بهینه از تکنولوژی و بکارگیری فناوری ارتباطات و رایانه عملکرد سیستمهای مدیریت و اتوماسیون ساختمان چشمگیرتر می گردند که در مجموع صرفه جویی انرژی را در بر خواهد داشت بطوریکه صرفه جویی های ناشی از بکارگیری این سیستمها در مدت زمان کوتاهی موجب جبران هزینه های مربوطه می شود.سیستمهای کنترل هوشمند دارای انعطاف بالایی خواهند بود که میتوان براحتی آنها را با نیازهای مختلف منطبق نمود. همچنین در هنگام بهره برداری براحتی میتوان عملیات تغییر و بهینه سازی برای راهبری بهتر و کاهش هزینه های انرژی و کاهش هزینه های تعمیراتی را انجام داد.

[مجید بهره مند 43,111]

عملکرد ساختمان هوشمندیک ساختمان هوشمند بنا به تعریف انستیتو ساختمانهای هوشمند بنایی است که با استفاده بهینه از چند عنصر پایه : سازه و سیستم و خدمات و مدیریت و روابط درونی آنها، محیطی مناسب و دارای صرفه اقتصادی ایجاد نماید.در ساختمان هوشمند بسیاری از اعمالی که ساکنان از روی عادت و بصورت غیر ارادی انجام می دهند توسط سیستمهای هوشمند انجام می گردد که باعث صرفه جویی در زمان و هزینه ی نیروی انسانی می گردد.با بکارگیری انواع و اقسام سنسورهای حسی در داخل و خارج ساختمان و با بکارگیری یک شبکه و سیستم واحد میتوان بصورتداومی و بدون درنگ اطلاعات دما ، فشار، رطوبت، دبی هوا و میزان اکسیژن و دی اکسید کربن را دراختیار داشت و از آنها در جهت رسیدن به شرایط ایده ال استفاده کرد.در یک ساختمان هوشمند با امکانات نرم افزاری بوجود آمده میتوان نمودارهای مختلفی را بر حسب زمان در اختیار داشت و از آنها در جهت بهبود کیفی شرایط زیستی و حداکثر استفاده از هوای طبیعی را بر ساکنین بوجود آورد. در زمان کارکرد سیستم هوشمند ساکنان در جهت صرفه جویی مصرف انرژی حق باز کردن پنجره ها را نخواهند داشت و در ساختمان های اداری قبل از اتمام ساعت کار این سیستم بصورت اتوماتیک و متناوب شروع به خاموش کردن سیستمهای تهویه مطبوع می کند. در یک ساختمان هوشمند با امکانات بوجود آمده می توان در هر زمان میزان مصرف انرژی بر پایه مصرف انرژی سوخت و برق را بدست آورد و از آن در جهت کاهش مصرف انرژی و بهینه سازی مصرف سوخت در ساختمان (مبحث نوزدهم – مقررات ملی ساختمان) بهره برد.بیشترین مصرف انرژی در ساختمان توسط سیستم روشنایی بوجود آید که با هوشمند سازی این سیستم می توان از اتلاف انرژی تا حد زیادی جلوگیری کرد که این عمل با ترکیب روشنایی روز و روشنایی مصنوعی به بهترین نحو و خاموش کردن چراغها در زمان بدون مصرف بوجود می آید. سیستم های مدرن مدیریت ساختمان امروزه بر پایه وب-web – base- نگاشته می شوند. که بزرگترین حسن آن در بکارگیری امتیارات شبکه جهانی اینترنت و کنترل ساختمان از راه دور توسط سیستمهای ارتباطی متداول در دنیا است به اینصورت که با راه اندازی سایت ساختمان مورد نظر و با وارد کردن شناسه کاربری و رمز عبور میتوان از هر مکانی بر ساختمان احاطه داشت.در اینگونه ساختمانها میتوان با نصب تابلوهای نمایشگر الکترونیکی در مکانهای خاص ساختمان و نمایش دادن اطلاعات مختلف از سیستمهای کنترلی ساختمان زندگی را برای ساکنین لذت بخش کرد. هوشمند سازی ساختمان ها صرفه جوئی در انرژی و هزینهدر ساختمان های هوشمند با استفاده از سیستم خودکار کنترل روشنائی ساختمان، کنترل سیستم سرمایش و گرمایش، کنترل دوربین های مداربسته، کنترل دربها، کنترل وضعیت های اضطراری همچون آتش سوزی، زلزله و بسیاری کنترل های هوشمند دیگر، مصرف انرژی به نحو چشمگیری کاهش می یابد.ساختمان هوشمند، ساختمانی است که مجهز به یک زیر ساختار ارتباطاتی قوی بود که می تواند به صورت مستمر نسبت به وضعیت های متغیر محیط عکس العمل نشان داده و خود را با آنها وفق دهد و همچنین به ساکنین ساختمان این اجازه را می دهد که از منابع موجود به صورت موثرتری استفاده کرده و امنیت و آسایش آنها را افزایش دهد .در حال حاضر هزینه های جاری یک ساختمان اغلب بخش عمده ای از در آمد مالکان را به خود اختصاص می دهد.اکنون بسیاری از سازمان ها در دنیا به صرفه جویی در مصرف انرژی و هرچه بهتر کردن محیط های کاری و زندگی خود روی آورده اند. مدت زیادی نیست که بحث درباره موضوع ساختمان های هوشمند در محافل عمومی مطرح شده است.اما یک ساختمان هوشمند چگونه ساختمانی است؟ تعریفی که در کشورهای توسعه یافته درباره یک ساختمان هوشمند عنوان می شود چنین است:یک ساختمان هوشمند ساختمانی است که در بردارنده محیطی پویا و مقرون به صرفه به وسیله یکپارچه کردن چهار عنصر اصلی یعنی سیستم ها، ساختار ، سرویس ها و مدیریت و رابطه میان آنها است. مزایای یک ساختمان هوشمند از طریق اتوماتیک کردن سیستم هائی مانند گرمایش ventilation و تهویه مطبوع (conditioning, HVAC, Air)، سیستم اعلام حریق و آتش نشانی، سیستم های امنیتی و مدیریت انرژی و روشنائی به وجود می آید. اگر حریقی در یک ساختمان به وقوع بپیوندند، سیستم اعلام حریق با سیستم امنیتی به صورت خودکار ارتباط برقرار می کند و از این طریق قفل های کلیه درها باز می شوند و مردم می توانند به راحتی از محل حریق دور شوند و سیستم امنیتی با سیستم HVAC نیز ارتباطی خودکار برقرار کرده و از این طریق هوای سالم جایگزین هوای دود آلود می شود.اصول یک ساختمان هوشمند می گوید که هزینه های واقعی یک ساختمان فقط هزینه های ساخت نیست بلکه باید به آنها هزینه های راهبری و تعمیرات را نیز اضافه کرد.ساختمان هوشمند تمامی این هزینه ها را به وسیله کنترل اتوماتیک و یکپارچه، مخابرات وسیستم مدیریت کم می کند. در قرن بیست و یکم وتغییرات فرهنگی وتکنولوژی وهمچنین تغییر نحوه دید مردم در مورد محیط کاری و زندگی خود، چه در بخش تجاری یا صنعتی یا حتی مسکونی، نیاز به محیطی که حداکثر استفاده و حداقل هزینه را بتوان در آن تجربه کرد را به وجود آورد. بیشترین مصرف انرژی در ساختمان توسط سیستم روشنایی بوجود می آید که با هوشمندسازی این سیستم می توان ازاتلاف انرژی تا حد زیادی جلوگیری کرد که این عمل با ترکیب روشنایی روز و روشنایی مصنوعی به بهترین نحو و خاموش کردن چراغها در زمان بدون مصرف بوجود می آید . سیستمهای مدرن مدیریت ساختمان امروزه برپایه وب – web base – نگاشته می شوندکه بزرگترین حسن آن در بکارگیری امتیازات شبکه جهانی اینترنت و کنترل ساختمان از راه دور توسط سیستمهای ارتباطی متداول در دنیا است به اینصورت که با راه اندازی سایت ساختمان موردنظر و با وارد کردن شناسه کاربری و رمز عبور میتوان ازهر مکانی بر ساختمان احاطه داشت . در اینگونه ساختمانها میتوان با نصب تابلوهای نمایشگر الکترونیکی در مکانهای خاص ساختمان و نمایش دادن اطلاعات مختلف از سیستمهای کنترلی ساختمان ، زندگی را برای ساکنین لذت بخش کرد .در ساختمانهای مسکونی با متراژ زیر پنج هزار مترمربع میتوان از سیستمهای اتوماسیون خانگی استفاده کرد که شامل اجزاء متنوعی است :Motion Detection : از لحاظ امنیت و کنترل روشنایی کاربرد داردPool & Spa : کنترل *****ها و دما وتاثیراشعه نور خورشید بر استخرVehicle Detection : در هنگام ورود وسیله نقلیه چراغها را روشن و تصویر دوربین پارکینک را بر روی تلویزیون سویچ می کندLighting : کنترل روشنایی بر اساس نیاز و برنامه زمان بندی شدهIrrigation : سیستم کنترل اتوماتیک آبیاریSecurity : کنترل هوشمند امنیتیTrend Temprature : نمایشگرهای دما و رطوبت هوای بیرون و داخل ساختمانMulti Room Audio : سیستمهای صوتی هوشمندHeating & Cooling : سیستم کنترل هوشمند سرمایش و گرمایشTelephone & Internet : سیستم تلفن سانترال و شبکه داخلیخانه هوشمند (Smart Home)

[Adel00 5,292]

مصرف انرژی در خانه هوشمند

 

شايد در نگاه اول اين طور به نظر برسد که خانه هوشمند هيچ هماهنگي با راهکارهاي زيست محيطي نداشته باشد ويا به عبارتي هيچ ردپايي از صرفه جويي در مصرف انرژي در آن يافت نمي شود.

 

در واقع برداشت اول از یک خانه هوشمند ، شاید صرفا خانه ای مجلل و مدرن باشد چراکه تجهيزات الکترونيکي متعددي در اين خانه مشاهده مي شود که از مصرف انرژي حکايت دارد. اما اين ساختار مي تواند الگويي براي کاهش مصرف باشد.

 

صرفه جويي در مصرف انرژي به منزله حذف ابزارهاي الکترونيکي نيست، بلکه هدف استفاده از اين فناوري ها به گونه اي است که بتوان مصرف انرژی را کنترل و در نهایت بهینه نمود.

سیستم خانه هوشمند با مدیریت و کنترل تمامی روشنایی ها، پرده ها ، سیستم های سرمایش و گرمایش ، و حتی پریزهای خانه و همچنین از طریق تجهیزات و سنسورهای خود از قبیل تایمرها ، حسگرهای حضور افراد ،فتوسل ها و ترموستات های قابل برنامه ریزی می تواند سهم بسزایی در کاهش مصرف انرژی ایفا نماید و عملا تا 35% از مصرف انرژی بکاهد (به نقل از وب سایت وزارت نیرو )

 

آمار تکان دهنده حاکی از آن است که سهم مصرف انرژی در بخش ساختمان 47% از سهم انرژی کل کشور را به خود اختصاص داده که عملا از مجموع مصارف انرژی در بخش های صنعت و کشاورزی بیشتر می باشد و همچنین سرانه ی مصرف انرژی در کشور ما بیش از 5 برابر متوسط جهانی و 13 برابر سرانه مصرف انرژی در کشور چین می باشد.

[Adel00 5,292]

تکنیک های به کار رفته جهت هوشمند سازی بنا به دو دسته کلی تقسیم می گردند:

 

 

 

1.روش هایی که در آنها نیازی به کابل کشی مجزا برای کنترل ادوات مختلف وجود ندارد. در این روش ها سیگنالهای تولید شده توسط وسایل کنترل کننده ، از طریق شبکه برق موجود در این ساختمان ها و یا با کمک سیگنالهای RF منتقل شده و در مقصد ، دستگاه مورد نظر را کنترل می نماید. مشهورترین تکنولوژی در این دسته X10 و Z-Wave می باشد.

 

 

 

2. روش هایی که در آنها برای کنترل وسایل و ادوات مختلف علاوه بر سیم کشی برق ساختمان نیاز به برپایی یک شبکه کابلی مجزای دیگر به جهت انتقال سیگنالهای تولید شده توسط وسایل کنترل کننده داریم. در این دسته نیز معتبر ترین تکنولويی KNX می باشد.

 

شایان ذکر است که به غیر از موارد مذکور کلیه تجهیزاتی که به نحوی با برق کار کرده و یا قابلیت تبدیل به سیستم برقی در آنها وجود دارد در این مجموعه قرار خواهد گرفت.

[Adel00 5,292]

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 يك 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 كنترلر(كنترل كننده) هاي سيستم، مانند تمام ريموت كنترل ها و صفحه كليدها به معني فرستنده هستند. اگر بخواهيد لامپ يك اتاق ديگر را خاموش كنيد، فرستنده پيامي را كه به صورت يك كد عددي است مي فرستد

و مراحل كار به صورت زير است:

 

· هشدار به سیستم به اين مضمون كه اين پيام يك دستور است

 

· شناسایی تعداد واحدهاي دستگاهي که باید فرمان را دریافت كند

 

· کد حاوی دستور واقعی مانند كد "خاموش".

 

تمام اينها به طوري طراحي شده اند كه در كمتر از يك ثانيه انجام شوند، برقراري ارتباط از طريق سيمهاي الكتريكي [يك ساختمان] هميشه معقول نيست، چرا كه اين خطوط ممكن است از طريق برق ديگر دستگاه ها دچار اختلال يا نويز شوند.

 

يك ابزار X10 می تواند تداخل الکترونیکی را به عنوان یک دستور تفسیر كرده و واکنش نشان دهد، و یا اينكه ممکن است اصلا 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 كنند، 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] یکشبکه Wi-Fi نياز ندارد، زیرا دستورات سيستم هاي اتوماسیون به صورت پیام هاي کوتاه هستند. دو مورداز 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 معنی که همواره بیش از یک راه برای اینكه يك پیام به مقصد خود برسد، وجود دارد.

 

.

//

 

تكنولوژيZ-Wave از يك الگوریتم پايه ي مسیریابی برای تعیین سریع ترین مسیر برای پیام ها استفاده مي كند.

براي هر دستگاه Z-Wave یک کد در نظر گرفته شده، و هنگامی که دستگاه به سیستم متصل شد، کنترل كننده ي شبکه اين کد را شناسايي كرده، محل آن را تعیین و آن را به شبکه اضافه می کند.

 

هنگامی که یک فرمان از راه مي رسد، کنترل كننده (كنترلر) از الگوریتم برای تعیین چگونگی ارسال پیام استفاده می كند.

 

از آنجا که این مسیریابی مقدار زیادی از حافظه موجود روی یک شبکه را اشغال مي كند، فناوري Z-Wave نوعي سلسله مراتب را بین دستگاه ها توسعه داده، از قبيل اينكه: برخی از كنترلرها پیام ها را راه اندازي مي كنند، 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 ي 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 كند،

 

پلت فرم های ZigBee برپايه ي مجموعه ي استانداري بنا شده اند كه توسط موسسه مهندسان برق و الکترونیک (IEEE) برای شبکه های بی سیم شخصی طراحي شده. این به این معنی است 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 ي ZigBee در بازار محصول بيانجامد.

 

مانند Z-Wave، ZigBee هم داراي دستگاه های عملکردی كاملي بوده (و یا آنهايي که پیام را مسیردهي مي كنند) و همينطور داراي دستگاه های کاهش دهنده ي تابع (و یا دستگاه هايي كه چنين عملي را انجام نميدهند) 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 نامInsteon 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 يك پیام روی یک پلت فرم قرار نگرفت، اين ابزار انتقال آن را از طريق پلتفرم دیگر امتحان مي كند. 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 مجددا منتشر مي كنند.

دستگاه ها مانند دستگاه هاي همسان عمل مي­كنند، يكي به عنوان آمر و دیگري به عنوان گیرنده. این به این معنی است که دستگاه های Insteon بيشتري بر روی یک شبکه نصب شده و در نتيجه پيام قوی تر خواهد بود.

[Mohammad-Ali 9,728]

بزرگترین وگرانترین ابزاری که می خواهدومانداریم همت ودانش است

[مجید بهره مند 43,111]

بزرگترین وگرانترین ابزاری که می خواهدومانداریم همت ودانش است

 

خوب اگه سعی کنید همه چی درست میشه

[Mohammad-Ali 9,728]

خوب اگه سعی کنید همه چی درست میشه

درست میفرمایید ولی بایدهزینه،هزینه کل محصول هم درنظربگیریم .

شماموافق هستین من هم موافقم ولی فایده ای دارد ما حداقل بتوانیم برای خودمان اینکاررابکنیم درمجموع بایدنگرش ماعوض شود ماخواسته یاناخواسته بایدبریم به سمت هوشمندسازی وتکنولوژی.

 

خواستن توانستن است .ولی مانمی خواهیم . چون نمی دانیم.

[مجید بهره مند 43,111]

درست میفرمایید ولی بایدهزینه،هزینه کل محصول هم درنظربگیریم .

شماموافق هستین من هم موافقم ولی فایده ای دارد ما حداقل بتوانیم برای خودمان اینکاررابکنیم درمجموع بایدنگرش ماعوض شود ماخواسته یاناخواسته بایدبریم به سمت هوشمندسازی وتکنولوژی.

 

خواستن توانستن است .ولی مانمی خواهیم . چون نمی دانیم.

 

من با نظرت موافقم

ولی اینو در نظر داشته باشیم که اول به فکر کل کار نباشیم مثلا برای هوشمند سازی خانه از کوچیک شروع کنیم کنترل ورود و خروج یا کنترل روشنایی بعد پله پله بقیه کارهارو انجام میدیم اینجور نه از لحاظ مالی فشار میاد نه از لحاظ اطلاعات علمی

[Mahnaazz 13,133]

http://www.noandishaan.com/forums/thread149416.html