علم همواره بیشترین تاثیر را بر روی معماری و خانه‌های انسان داشته است. در عصر نوین و تکنولوژی نیز انسان بیشترین استفاده از علم را کرده تا بتواند محل زندگی خود را راحت‌تر کند و آسایش بیشتری در خانه داشته باشد. خانه هوشمند، خانه‌ای است که در آن از امکانات و وسایل برای کنترل روشنایی، صدا و گرمایش خانه استفاده شود. تجهیزاتی که در خانه‌های هوشمند (Smart) استفاده می‌شوند، تجهیزاتی هستند که جهت افزایش کارایی و بهره‌وری و ایجاد فضایی مطبوع برای ساکنین خانه طراحی و اجرا می‌شوند. هدف از هوشمندسازی خانه‌ها مصرف بهینه انرژی و آسایش توسط مدیریت تجهیزات هوشمندی است که می‌توانند بهترین فضا را برای خانه به ارمغان بیاورند. بنا به تعریف رسمی خانه هوشمند: «خانه ای دارای یک شبکه ارتباطی که لوازم و خدمات برقی کلیدی را به هم متصل می کند، و اجازه نظارت و کنترل از راه دور را می دهد.»
خانه‌های هوشمند مفهومی بوده که طی سالیان اخیر دچار تغییرات شده، اختراع گوشی‌های هوشمند و همه‌گیری اینترنت باعث شد وسایل خانگی نیز قابلیت‌های مختلفی به تجهیزات خانه هوشمند اضافه کنند. اکنون خانه هوشمند سناریوهای مختلفی می‌تواند داشته باشد و فضای زندگی را بیشتر می‌تواند کنترل کرد. در ادامه ما قابلیت‌های مختلفی که تجهیزات خانه هوشمند می‌تواند در اختیار شما قرار دهد را به شما معرفی می‌کنیم تا با مزایای این خانه‌ها بیشتر آشنا شوید.
BMS چیست؟
تفاوت خانه هوشمند با خانه معمولی قابلیت اتصال وسایل داخل خانه به یکدیگر است. BMS یا مدیریت بهینه تجهیزات (Building management system) سیستمی است که در آن تمامی وسایل مورد نیاز خانه را کنترل و مدیریت میکند. به طور مثال کنترل سیستم‌های گرمایشی و سرمایشی و نظارت دائمی بر عملکرد این تجهیزات بخش‌هایی از وظایف این سیستم است. با مدیریت بهینه تجهیزات خانه هوشمند تبدیل به مکانی امن و راحت می‌شود که هر فاکتوری اعم از نور در ساعات مختلف روز یا اطمینان از قفل و مانیتورینگ وسایل مختلف و نحوه عملکرد آن را می‌توان تحت کنترل درآود و به سادگی با بتوان آنها را تغییر داد.
مزایای خانه هوشمند
خانه‌ها برای راحتی انسان‌ها ساخته شده‌اند و در طول تاریخ انسان همواره تلاش کرده تا بتواند محلی راحت‌تر و امن‌تر برای خود بسازد. خانه هوشمند را می‌توان آخرین تلاش انسان برای رسیدن به راحت‌ترین فضای ممکن زندگی نامید و موجب می‌شود کارهای زیادی را کمترین زحمت انجام داد. کارهایی مانند خاموش کردن لامپ‌ها، کنترل دمای اتاق و غیره. همچنین خانه هوشمند امکان زمان‌بندی کارها را موقعی که کاربر خانه نیست یا احتمال فراموشی کاری را می‌دهد، داراست و به صورت خودکار کارها را انجام دهد. برخی از تجهیزات خانه هوشمند دارای هوش مصنوعی نیز هستند که قابلیت یادگیری دارند و در زمان‌هایی از روز که کاربر برنامه روتینی دارد را یادآوری کند یا انجام دهد. در نتیجه خانه‌های هوشمند هدفشان راحتی بیشتر و زحمت کمتر برای کارهای روزانه‌ای است که صاحب خانه انجام می‌دهد.
سیستم‌های خانه هوشمند
در خانه‌های هوشمند سیستم‌های مختلفی باتوجه به نیاز خانه و بودجه‌ای که برای این کار اختصاص یافته قرار داد. سیستم‌های امنیتی مانند سیستم اعلام سرقت، سیستم نشت گاز یا اعلام حریق اهمیت بیشتری نسبت به دیگر سیستم‌ها دارند و سیستم‌های آسایشی مانند کنترل نور خانه، سناریوهای پخش موسیقی یا غیره در این دسته می‌گنجند که به تفکیک به معرفی آنها می‌پردازیم.
سیستم اعلام سرقت
خانه هوشمند
یکی از سیستم‌های خانه هوشمند سیستم اعلام سرقت است که می‌توان با سیستم روشنایی خانه ترکیب شود. کاربران با پنل کنترل در هر نقطه ساختمان باشند می‌توانند سیستم را فعال کرده و در صورت حضور فردی یا دزد این سیستم واکنش نشان دهد. واکنش‌های این سیستم می‌تواند آژیر خطر به محض ورود فرد خارجی باشد، می‌تواند فلاشر و روشن و خاموش شدن تمام چراغ‌های ساختمان باشد یا حتی درصورت برنامه‌ریزی به صورت اتوماتیک به پلیس یا شماره تلفنی که تعیین شده تماس بگیرد. این سیستم می‌تواند شامل مانیتورینگ و برنامه‌ریزی برای مجوزهای ورود و خروج در ساعات خاص روز باشد.
سیستم آبیاری
خانه هوشمند
این سیستم خانه هوشمند مناسب خانه‌هایی با باغچه است که می‌توان با زمان‌بندی هم در مصرف آب صرفه‌جویی کرد و هم موقع مسافرت دیگر نگران آبیاری گیاهان و باغچه نبود. این سیستم مشابه سیتم گلخانه و نگه‌داری از حیوانات خانگی نیز هست که می‌تواند به شما اخبار شرایط آکواریوم، گلخانه را بدهد و در رشد و نمو گیاهان تاثیر مثبتی بگذارد.
سیستم روشنایی
خانه هوشمند
سیستم روشنایی و وسایل الکترونیک خانه که کاربر بتواند کنترل کامل بر روشنایی لامپ‌ها، پرده‌ها و وسایل الکترونیک مانند سینماهای خانگی و پخش کننده‌های موسیقی داشته باشد. این سیستم می‌تواند شامل سنسورهای نوری باشد تا فضای اتاق همواره نوری مطلوب و مناسب داشته باشد. این سیستم می‌تواند به گونه‌ای طراحی شود تا بیشترین استفاده را از نور روز بُرد که علاوه بر تاثیر مثبت بر روحیه افراد خانه در مصرف انرژی نیز صرفه جویی شود. کنترل میزان صدای خانه یا محل پخش موسیقی نیز از ویژگی‌های سیستم صوتی خانه هوشمند است که آسایش را برای تک تک افراد خانه به همراه دارد.
سیستم گرمایشی و کنترل دما
خانه هوشمند
اساس کار سیستم‌های خانه هوشمند بر پایه سه دسته از تجهیزات چیده شده است. حسگر ها (Sensors)، عملگرها و سیستم فرمان مرکزی که هر کدام از این بخش‌ها نقشی جداگانه دارند. در سیستم گرمایشی و کنترل دمای محیط، سنسورها در نقاط مختلف خانه کار گذاشته می‌شود تا همواره از وضعیت دمایی خانه اطلاع دقیق داشت و در صورت باز بودن پنجره یا بازشویی به سیستم فرمان مرکزی هشدار لازم می‌دهد تا درصورت لزوم عملگرها برای تعدیل دمای محیط به کار بیفتند.
بازده انرژی و تاثیرات محیطی خانه هوشمند
خانه هوشمند
این‌که آیا خانه هوشمند و هزینه‌های آن مقرون به‌صرفه است یا نه بستگی به خانه هوشمندی که می‌خواهید داشته باشید دارد. خانه هوشمند بر هزینه‌های مصرف انرژی تاثیر به‌سزایی دارد. آسایش و راحتی خانه هوشمند و مطمئن بودن و قابلیت مانیتورینگ ۲۴ ساعته از هر مکانی با اینترنت چیزی نیست که بتوان قیمت برای آن گذاشت. در بسیاری از موارد منافع مالی خانه هوشمند مشخص است مخصوصا در بحث سرمایش و گرمایش که در طولانی مدت صرف اقتصادی زیادی خواهد داشت. اما همانطور که گفته شد راحتی و آسایش زندگی در خانه هوشمند چیزیست که قابل چشم‌پوشی نیست.
سناریوهای خانه هوشمند
یکی از قابلیت‌های بسیار مهم خانه هوشمند سناریو است که بر طبق برنامه زندگی کاربر سناریویی برای وسایل و تجهیزات الکترونیکی چیده می‌شود. به طور مثال صبح دستگاه چایی‌ساز به صورت خودکار روشن می‌شود و نور محیط آنگونه که کاربر می‌خواهد باشد و موزیک مورد علاقه پخش شود و یا در هنگام خروج از خانه چراغ‌های به صورت هوشمند خاموش شوند و یا مکان‌هایی فقط نور داشته باشند که سنسورهای حرکتی تشخیص حضور انسان را داده باشند. سناریوهای ورود و خروج و یا شبیه‌سازی حضور زمانی که کاربر مسافرت است برای امنیت بیشتر خانه نیز برای ایجاد امنیت وجود دارند.
هوشمندسازی در ایران
در کشورمان به اشتباه بسیار از لفظ BMS استفاده می‌شود به نوعی که بخش‌های مجزا از BMS مانند سیستم گرمایشی یا کنترل هوا BMS نامیده می‌شود و باعث شده دیدگاه درستی درمورد خانه هوشمند وجود نداشت. اما اکنون با حضور شرکت‌های معروف و اصولی مسئله هوشمندسازی خانه‌ها در ایران حرفه‌ای تر شده و تولیدکنندگان داخلی نیست به این سمت گرایش پیدا کرده‌اند. خانه هوشمند نیازمند طراحی هوشمند و مدیریت و برنامه‌ریزی دقیقی است که در کشورمان هنوز جای پیشرفت دارد و امید است که هوشمندسازی واقعی خانه‌ها که آسایشی بیشتر از کنترل نور اتاق بر روی موبایل دارد اتفاق بیفتد
انواع خانه های هوشمند و تفاوت آنها
سیستم های خانه هوشمند به طور کلی به دو دسته بی سیم و با سیم تقسیم می شوند(ارتباط بین تجهیزات).
۱) سیستم مبتنی بر تکنولوژی های هوشمند سیمی نیاز به تخریب و سیم کشی فراوان دارند ، در صورتیکه این موارد در سیستم های هوشمند مبتنی بر پروتکل های بی سیم وجود ندارد .
۲) برنامه ریزی و تنظیمات سیستم های هوشمند مبتنی بر پروتکل هوشمند سیم یکاری تخصصی و پیچیده می باشد که حتما باید توسط متخصص این گونه سیستم ها انجام گیرد . در صورتیکه در سیستم های هوشمند بی سیم ، خود کاربران به راحتی و در کمترین زمان امکان برنامه ریزی ، نعریف سناریو ، تغییر و اضافه یا کم کردن عملکرد و سناریو های مختلف را به سلیقه خود دارند .
۳) در سیستم های هوشمند سیمی بدلیل استفاده از تکنولوژی قدیمی مبتنی بر سیم کشی پیچیده، نیاز به قرار دادن یک تابلوی برق بزرگ در هر واحد مسکونی می باشد که این امر، هزینه سنگینی به کارفرما متحمل میکند. ولی در سیستم های هوشمند بی سیم بدلیل استفاده از همان کابل کشی سنتی موجود، دیگر نیازی به قرار دادن تابلوی برق و کابل کشی مخصوص نمی باشد. لذا قیمت های تمام شده بسیار پایین تری دارند.
۴) در صورت خرابی در سیستم های هوشمند مبتنی برهوشمند سیمی عمدتا زندگی کاربران مختل می گردد تا شرکت تامین کننده به محل مراجعه نموده و پس از بررسی و تحمیل هزینه های عیب یابی به رفع مشکل بپردازد ولی در سیستم های هوشمند بی سیم در صورت مشکل برای هر بخش، بدلیل حفظ کردن بستر سنتی سیم کشی برق، زندگی کاربران بصورت عادی طی می شود .
۵) در صورت بروز مشکل در سیستم های هوشمند سیمی، به منظور عیب یابی ، پروسه پیچیده ای نیاز است و در صورت بروز مشکلات فنی و خرابی کابل ها مشکلات زیادی برای یافتن کابل معیوب ، تخریب فضا و تعمیر یا تعویض کابل مورد نظر وجود دارد. درصورتی که درشبکه های بیسیم،رفع عیب بسیارساده تر و بدون هیچ یک از این مشکلات است .
۶) در سیستم های مبتنی برهوشمند سیمی کاربر در صورت درخواست به تغییر در هر قسمت بعنوان مثال برای تعریف سناریو و یا گسترش سیستم حتما نیاز به شرکت تامین کننده دارد ولی در سیستم هوشمند بی سیم ،کاربر خود براحتی از طریق تنظیمات در تبلت و موبایل هوشمند خود، به آسانی قادر خواهد بود امور مد نظر خود را کنترل نماید.
۷) در صورت نیاز کاربر به بازگشت به سیستم معمولی از سیستم هوشمند این امر براحتی در سیستم هوشمند بی سیم انجام می گردد ولی در سیستم های مبتنی بر کابل کشی هوشمند سیمی عملا این امکان دیگر وجود ندارد چون کابل کشی واحد بر مبنای پروتکل خاص انجام گرفته است.