مواجهۀ تکنولوژی بی‌سیم با بستر ارتباطات سیمی

اغلب اوقات صاحب‌خانه‌ها و اپراتورها با هزینه‌های هنگفت مصرف انرژی مواجه می‌شوند. اين موضوع یکی از بزرگ‌ترین مسائلی‌ست که ذهن افراد را به خود درگیر می‌کند. خوب است بدانید که حدود ۳۰ درصد از انرژی مصرفی در ساختمان‌های تجاری هدر می‌رود. با تکنولوژی اتوماسیون ساختمان در مدیریت بهینه‌ی انرژی می‌توان تأثیر زيادی به جا گذاشت. از طرفی، هزینه و پیچیدگی این سیستم‌ها سد راهی برای پیاده‌سازی و اجرای آن‌هاست، مخصوصا در ساختمان‌های قدیمی و پروژه‌های کوچک‌تر. پیشرفت‌های جدید در تکنولوژی بی‌سیم باعث تغییر این معادله شده و راه‌های مختلفی را برای کنترل و مدیریت ساختمان پیش رو می‌نهد.

مديريت مصرف انرژی

بیش از ۶۰ درصد انرژی در ساختمان‌های بزرگ اداری و تجاری به مصرف سيستم‌های تهويه و سرمايش – گرمايش (HVAC) می‌رسد و حدود ۱۰ درصد هم سهم سیستم روشنایی‌ست. سیستم‌های اتوماسیون ساختمان یک راه حل مهم و حیاتی برای مقابله با مصرف نامطلوب انرژی هستند. اپراتورهای ساختمان از طریق حس‌گرهای خودکار و کنترل‌کننده‌ها می‌توانند سیستم‌های مصرف‌کننده‌ی انرژی، مثل سیستم‌های تهويه، روشنایی و سیستم کنترل رطوبت را به یک‌دیگر متصل کنند و برای بهره‌وری بالاتر به طور همه‌جانبه بر آن‌ها مدیریت کنند.

هم‌چه رویکردی در کاهش هزینه‌های مصرف انرژی بسیار تاثیرگذار است، به طوری که تا ۳۰ درصد از این هزینه‌ها کاسته می‌شود. تخمین‌های برنامه‌ی «انرژی‌استار» که از سوی آژانس حفاظت از محیط زیست آمریکا به اجرا درآمده، برآورد می‌کند که با خاموش شدن چراغ‌ها در زمان‌هایی که به روشنایی نیاز نیست، می‌توان مخارج و هزینه‌های مربوط به روشنایی را تا ۴۰ درصد کم کرد. بیش از نیمی از ساختمان‌های بزرگ تجاری در آمریکا و حتا در اروپا برای بهره‌مندی از این مزایا به راه حل‌های اتوماسیون ساختمان روی آورده‌اند. حالا در سراسر جهان و در بیشتر ساخت و سازهای جدید از سیستم‌های اتوماسیون ساختمان استفاده می‌شود.

سیستم‌های کنترل ساختمان چه سیمی چه بی‌سیم عمل‌کرد یکسانی دارند. هر دو می‌توانند رطوبت و دما را اندازه بگیرند، پنکه‌ها را به کار بیاندازند، چراغ‌ها را روشن کنند و همین طور ساير فعاليت‌ها و نيازها را مانند کنترل گرمایش و تهویه‌ی هوا، سامانه‌ی صدور هشدارهای امنیتی و اعلام خطر را هم مدیریت کنند. تمام اين کارها منجر به بازدهی بهینه‌ی مصرف انرژی و امنیت بیشتر می‌شوند.

تکنولوژی ارتباطات بی‌سيم

اغلب، هزینه‌ی اولیه‌يی که باید صرف پایه‌گذاری سیستم‌های مدیریت ساختمان (BMS) شود، مانعی در راه پیاده‌سازی و اجرای اين راه حل‌ها به خصوص در ساختمان‌های از قبل ساخته‌شده و شرکت‌ها و مؤسسه‌های کوچک است. رویکرد جایگزین بهره‌برداری از تکنولوژی ارتباطات بی‌سيم است.

هزینه‌های سیم‌کشی برای ساختمان‌هايی که پيش از اين ساخته شده‌اند، منعی برای اجرای این تکنولوژی‌ست و شرکت‌های کوچک هم به سختی می‌توانند از پس این سرمایه‌گذاری برآيند. حتا این کار در بعضی از شرکت‌های بزرگ‌تر هم ممکن است به دلیل مسائل اقتصادی با تأخیر انجام شود.

با ترويج تکنولوژی ارتباطات بی‌سیم که رویکردی کم‌هزینه و با دوام است، اجرایی کردن اتوماسیون ساختمان راحت‌تر شده و بازدهی مصرف انرژی در ساختمان بهبود یافته است. خوبی تکنولوژی بی‌سیم این است که می‌توان با استفاده از آن بدون نیاز به سیم‌کشی جدید و یا ایجاد اختلال در روند کاربری ساختمان‌ها عمليات بازسازی و توسعه را به سرانجام رساند.

هرچند تکنولوژی ارتباطات بی‌سیم پيش از اين چندان قابل اعتماد نبود و زمينه‌ی صنعتی شدن نيافته بود، اما در حال حاضر، این تکنولوژی در حال رشد می‌تواند برای راه‌اندازی سیستم‌های کنترل و مدیریت ساختمان با هدف دسترسی به خدمات و امکانات بیش‌تر، کاهش مصرف انرژی و بهبود عمل‌کرد ساختمان به کار آيد.

تصورات اشتباهی که درباره‌ی تکنولوژی بی‌سیم وجود دارد ناشی از تجربیات اولیه در خانه‌هایی‌ست که دارای  سیستم‌های کنترل خانگی بوده‌اند. مشکلات برد سیگنال‌ها و تداخل‌شان در گذشته دست و پا گير بودند، اما امروز داستان فرق دارد. حالا محصولات بی‌سیم را همه جا می‌توان ديد، از لپ‌تاپ‌ها تا گوشی‌های هوشمند گرفته تا سیستم‌های امنیتی و دوربین‌های نظارتی و دیگر چيزها.

انجام بسياری از فرآيندها و فعاليت‌ها نيازمند پهنای باند زياد است و نسبت به تأخیر حساسیت وجود دارد. در اتوماسیون ساختمان با فعاليت‌هايی مواجه هستيم که نيازمند پهنای باند اندک هستند و نسبت به تأخیر حساس نیستند. به اين ترتيب، تکنولوژی ارتباطات بی‌سیم به راحتی می‌تواند تأمين‌کننده‌ی نياز ارتباطی ارسال فرمان‌ها و پيام‌ها و روند پاسخ‌دهی باشد.

از سوی دیگر، باز هم خلاف‌آمد تصوری نادرست،‌ ساختمان‌هایی که از سیستم ارتباطی بی‌سیم استفاده می‌کنند، می‌توانند کاملا امن باشند. در واقع، تجهیزات بی‌سیم می‌توانند از کدگذاری‌های تجاری، دولتی و حتا نظامی همراه با احراز هویت چند عاملی استفاده کنند. بر اساس يک گزارش رسمی، سیستم‌های بی‌سیم به لحاظ امنیت اطلاعاتی و مقاومت در برابر نفوذ، نسبت به مدل‌های سیمی اغلب امن‌تر هستند. سیستم‌هایی که امروزه پیاده‌سازی می‌شوند از نوعی تکنولوژی رمزگذاری داده‌ها استفاده می‌کنند که از لحاظ کارکرد مشابه تکنولوژی به کار رفته در کامپیوتر‌هاست و برای دسترسی به اطلاعات، تغییر دادن تنظیمات و کنترل آن‌ها، اول باید از احراز هویت چند عاملی عبور کرد.

امروزه تقریبا ۱۰ درصد وسیله‌ها و حس‌گرهایی که برای کنترل ساختمان‌ها به کار برده می‌شوند، بی‌سیم هستند. این سهم به سرعت در حال افزایش است. پس باید به این تکنولوژی جدی‌تر نگریست و آن را بستری برای کنترل و مدیریت مؤثرتر و مقرون به صرفه‌تر محیط پیرامون در نظر گرفت.

بسته به امکانات و تسهیلات، پروتکل‌های بی‌سیمی که بر بسترهای بی‌سيم کار می‌کنند، نسبت به سیستم‌های سنتی بهترند و مزایای بیش‌تری دارند. با اعتنا به برخی از اين قابلیت‌ها مشخص می‌شود که چرا بسیاری از  صاحب‌خانه‌ها سیستم‌های بی‌سیم را ترجیح می‌دهند.

سهولت نصب و راه‌اندازی سیستم‌های بی‌سیم

نصب آسان از مزایای اصلی و مهم سیستم‌های بی‌سیم است. در روش سنتی، برای راه‌اندازی شبکه‌ی اتوماسیون ساختمان و وصل کردن کنترل‌کننده‌های مختلف به شبکه و اجرای عملیات پشتی‌بانی نرم‌افزاری لازم است تا سرتاسر ساختمان سیم‌کشی شود. در ساخت و سازهای جدید این موضوع چندان اهمیتی ندارد، اما اگر پای بازسازی و نوسازی در یک ساختمان از پيش ساخته شده به میان آيد، هزینه‌ی سیم‌کشی یک عامل خیلی مهم است.

تجهیزات بی‌سیم بدون نیاز به سیم‌کشی نصب می‌شوند. به اين ترتيب، نه نیازی به بازسازی مجدد است نه نیازی به رسم مجدد نقشه‌ی سیم‌کشی. مهم‌تر از همه، هیچ تداخلی هم رخ نمی‌دهد.

به علاوه، بیش‌تر تجهیزات بی‌سیم ساختار هوشمندانه‌یی دارند. این ساختار به آن‌ها قابلیتی می‌دهد که شبکه را بشناسند و به طور خودکار به شبکه‌ی بی‌سیم ساختمان وصل شوند. پس، اضافه شدن تجهیزات به شبکه به سادگی و با یک کلیک انجام می‌شود.

جدول۱: مقایسه نصب تجهیزات بی‌سیم در مقابل تجهیزات سیمی در ساختمان از لحاظ هزینه بر حسب دلار آمریکا.

از سويی، تکنولوژی بی‌سیم گاهی اوقات تنها راه حل عملی‌ست. برای مثال، در اتاق جلسه‌هایی که تماما از شیشه هستند و یا بناهای تاریخی که نباید به بافت و زیرساخت آن‌ها آسیب وارد شود، استفاده از راه حل بی‌سیم مناسب‌ترين رویکرد است.

هم‌چنين، برای ساختمان‌های هم‌جوار و نزدیک به هم می‌توان از این تکنولوژی استفاده کرد. برای مثال، می‌توان ساختمان مجاور را با اتکا به ارتباطات بی‌سیم به شبکه وارد کرد، در حالی که عملیات سیم‌کشی بین ساختمان‌ها از لحاظ هزینه بسیار گران تمام می‌شود.

مقیاس‌پذیری و ظرفیت توسعه

از دیگر امتیازهای تکنولوژی بی‌سیم آن است که به آسانی قابل توسعه است. اکثر تجهیزات بی‌سيم مورد استفاده برای عملیات کنترل در ساختمان‌ هم از ظرفیت ارتباط بين پروتکلی برخوردار هستند هم از امکان افزايش و گسترش قابلیت‌های عملياتی.

تکنولوژی بی‌سیم کمک می‌کند تا تجهیزات جدید، حس‌گرها، عمل‌گرها و کنترل‌کننده‌ها بتوانند وارد يک شبکه‌ی در حال بهره‌برداری شوند. برخی با خودکار کردن تنها بخشی از ساختمان اولین قدم را در راستای پیاده‌سازی اتوماسیون ساختمان برمی‌دارند تا با دیدن نتایج بتوانند برای پیشروی بیشتر تصمیم بگیرند و عده‌يی هم به خاطر محدودیت منابع مالی‌ در آغاز راه چنين تصميمی می‌گيرند. به هر روی، در آينده برای هم‌چه ساختمان‌هايی ظرفیت توسعه و تحقق آن به آسانی بسيار مهم است.

سیستم‌های ساختمانی بی‌سیم می‌توانند توسعه‌دهنده‌ی اکثر سيستم‌های پيش‌رفته برای مديريت ساختمان باشند. تجهیزات بی‌سيم معمولا با شبکه‌های مبتنی بر پروتکل‌های سیمی که در سیستم مدیریت ساختمان کاربرد دارند، مثل بک‌نت (BACnet)، لان‌ورکس (LonWorks) و مادباس (Modbus)، سازگار هستند. به همین ترتیب، با اتکا به ظرفیت‌های توسعه‌ی بی‌سيم، یک ساختمان می‌تواند به یک سیستم وسیع کنترلی که شامل هزاران وسیله است تبدیل شود و با برنامه‌های کاربردی مبتنی بر وب، عمل نظارت، گزارش‌دهی و مدیریت انرژی را انجام دهد.

از ديگر سو، تکنولوژی بی‌سیم سبب می‌شود تا مالکان ساختمان‌ها از تکنولوژی‌های جدید و به‌روزرسانی‌ها بهره ببرند. این تکنولوژی ساختمان‌ها را مدام پیشرفته‌تر می‌کند و به مرور زمان، با ذخیره‌ی انرژی بازدهی بهتری را در پی می‌آورد. این موارد باعث افزایش طول عمر یک ساختمان و امکانات آن می‌شوند. مطالعات نشان داده که هزینه‌يی که صرف افزایش چرخه‌ی عمر ساختمان‌های سبز می‌شود، بسیار کم‌تر از ساختمان‌های غیر سبز است. بازسازی‌هایی که يک ساختمان را سبز می‌کند، ارزش آن را تا ۴ درصد افزایش می‌دهد و هم‌چنین، هزینه‌های عملیاتی تا ۸.۵ درصد کاهش می‌یابد.

عملیات سبز

تکنولوژی‌های بی‌سیم با قوانین ساختمان سبز و راهبردهایی مثل پيش‌آهنگی در طراحی محيطی و مديريت انرژی (LEED) مطابقت دارند. اين رویکرد برای کاربرد در خدمات شهری، رفاهی و برنامه‌های دولتی بسیار مناسب است. رویکرد تکنولوژی بی‌سیم نه تنها باعث کاهش مصرف انرژی، که باعث مصرف کم‌تر منابع گران‌قیمت هم مثل مس که در سیم‌کشی کاربرد بسيار دارد، می‌شود.

بر اساس تحقیقات انجام شده، استفاده از تکنولوژی بی‌سيم در نحوه‌ی مصرف انرژی تأثیرات مثبتی می‌گذارد. به تبع اين دست‌آورد، کیفیت پایداری محیط پیرامون هم بهینه می‌شود.

با این تفاسیر، حتما متوجه اهمیت و ارزش سیستم‌های مبتنی بر بی‌سیم شده‌اید. شاید هم بیش از پيش به فکر به کارگیری این تکنولوژی در ساختمان یا محل کارتان افتاده‌اید!

برای دریافت پاسخ سئوالات احتمالی در ذهن خود می توانید با کارشناسان ما تماس بگیرید.