آرشیو دسته بندی: آموزش

Zb1

آشنایی با پروتکل ZIGBEE

zb3

Zigbee  تنها استاندارد باز بی سیم می باشد که براساس تکنولوژی اینترنت اشیاء (IOT) بنا نهاده شده است. این تکنولوژی ارتباط هوشمند اشیا را با هدف ایجاد یک زندگی راحت و کارآمد فراهم می نماید. امروزه روند رو به رشد اینترنت و ارتباطات در دنیا، استفاده از سیستم پیشرفته اینترنت اشیاء را ناگزیر نموده است. برای مثال هم اکنون ممکن است شما از این تکنولوژی در یکی از وسایل خانگی خود نظیر ماکرویو، تلویزیون و … استفاده کنید.

در حال حاضر کمپانی های بزرگی در دنیا (بالغ بر ۵۰۰ کمپانی) محصولاتی براساس پروتکل هوشمندسازی Zigbee  تولید می کنند که از جمله آنها می توان legrand، Wulian، Bosch، Schneider، PHILIPS، Texas Instruments، NXP و… را نام برد.

zb5

مزایای پروتکل هوشمندسازی زیگبی Zigbee:

– کاربری ساده و آسان

– بدون نیاز به تغییر در ساختار سیم کشی ساختمان

– صرفه جویی در وقت و هزینه های کابل و کابل کشی

– کنترل از طریق موبایل و تبلت با نرم افزار فارسی رایگان

– قابل استفاده در ساختمان های در حال ساخت و ساخته شده

– ارتباط دو طرفه (امکان مشاهده وضعیت و گزارش گیری از تجهیزات)

– اتصال مجدد به صورت خودکار به شبکه در صورت قطع شدن شبکه

– قابلیت تعریف سناریو و برنامه ریزی توسط کاربر بدون نیاز به تخصص

– توسعه پذیری آسان (اضافه کردن و به روز کردن تجهیزات بدون نیاز به سیم کشی)

– تکنولوژی پیشرفته بی سیم (این سیستم بهتر از سیستم هایی با ساختار سیم کشی یا RF می باشد.)

– بدون نیاز به پنل کنترلی (در سیستم های با ساختار سیم کشی شما نیاز به فضای زیادی جهت نصب پنل کنترلی دارید.)

– استفاده از تکنولوژی AES جهت کد گذاری اطلاعات (مطمئن و امن جهت انتقال اطلاعات بدون نگرانی از نفوذ هکرها به شبکه هوشمند)

 – به کمک ZigBee  می توان بیش از ۶۴۰۰۰ وسیله را بطور بیسیم از طریق شبکه به هم وصل نمود.

– تکنولوژی بی سیم ضد تداخل با پایداری بسیار بالا (در میان تکنولوژی های بی سیم مورد استفاده، این سیستم توانایی بالایی در مقابله با تداخل امواج دارا می باشد. حتی اگر شبکه توسط امواج بیرونی مورد تهاجم قرار بگیرد کلیه تجهیزات بطور خودکار به کانال جدبد انتقال یافته و سیستم به کار خود ادامه خواهد داد)

بخشهای مختلف پروتکل ZigBee

در شبکه های ZigBee  سه نوع ابزار می توان یافت: هماهنگ کننده یا Coordinator، مسیریاب یا Routers و دستگاه های پایانه ای یا Terminal devices  (End)

هماىنگ کننده ها بر آرایش و امنیت شبکه نظارت می کنند. مسیریاب ىا برد شبکه را گسترش می دهند و دستگاه های پایانه ای، عملکردهای حسی یا کنترلی خاص را بر عهده دارند.

با این حال اغلب این ابزارها می توانند بیش از یک کارایی داشته باشند.

مثلاً یک دستگاه می تواند در عین حال که تجيزات روشنایی را کنترل می کند برای پیامهایی که از سایر قسمت های شبکه می آید به عنوان مسیر یاب عمل کند.

zb6


bn6

آشنایی با پروتکل BACNET

bn4

استاندارد (BACnet (Building Automation and Control Network، پروتکل باز بین‌المللی، جهت یکپارچه‌سازی تجهیزات در اتوماسیون و مدیریت ساختمان است، که امکان انتقال اطلاعات بین سیستم ها و دستگاه‌ها را فراهم می‌کند. این پروتکل مستقل از برند و شرکت تولید کننده محصولات كنترلي، به عنوان راه‌حلی جامع، تمامی سیستم‌های ساختمان را در یک شبکه منسجم، با هدف صرفه جویی انرژی، افزایش رفاه و امنیت و کاهش هزینه‌ها، به یکدیگر مرتبط می‌سازد.

پروتکل BACnet جهت برقراری ارتباط بین سیستم‌های اتوماسیون خانگی و کنترلی (BMS)، مانند سیستم تهویه و سرمایش و گرمایش، سیستم روشنایی، سیستم اعلام حریق ، کنترل دسترسی و سیستم امنیت و تجهیزات مربوط به آن‌ها بكار گرفته مي‌شود. پیام‌های BACnet می توانند از طریق Ethernet ،MS/TP ،LonTalk ،ZigBee یا ARCNET منتقل گردند. پروتکل BACnet كه با موشكافي و حساسيت ويژه اي طراحي گرديد، به سرعت گسترش يافته و مورد استفاده قرار مي گيرد و كاملا مورد اعتماد مهندسان اتوماسيون مي باشد. اين استاندارد كه گواهي هاي بين المللي زيادي مبني بر كارايي فوق العاده و مورد انتظار مهندسان و طراحان را دارد در سال 2003 موفق به اخذ گواهي نامه ISO 16484-5 شده است.

bn2

ویژگی‌های پروتکل BACnet:

– ترکیب و پشتیبانی از توپولوژی‌های انعطاف‌پذیر مختلف

– توسعه این تکنولوژی توسط نهادهای ASHRAE با محوریت تمرکز بر نیاز‌های ساختمانی

– گستردگی دایره انتخاب تجهیزات هوشمندسازی شرکت های تولیدکننده

– ارسال داده‌ها و اطلاعات توسط استانداردهای متفاوت ارتباطی

– امكان كنترل همه جانبه وسايل كنترلي از يك ايستگاه كنترل

– صرفه جويي در هزينه در کناركارايي فوق العاده و مورد انتظار مهندسان و طراحان

– دارای گواهي‌نامه معتبر بین المللی از جمله ISO 16484-5

علت ايجاد استاندارد BACnet تمايل فراوان مالكين ساختمان براي همسان سازي سيستم هاي ساختمان بود. همسان سازي يعني قابليت همكاري تجهيزات يكپارچه با سيستم هاي مختلف ساختمان و يا سيستم هاي كنترلي و اتوماسيون ساختمان صرف نظر از توليد كنندگان آن ها.

براي دستيابي به اين هدف كميته استانداردسازي انجمن توليدكنندگان وسايل گرمايشي و سرمايشي آمريكا (ASHRAE) بررسي همه جانبه خود را براي وضع استاندارد جامعي كه بتواند پاسخگوي اين نياز جامعه باشد به كار گرفت و در اين راه با همه كميته هاي استاندارد داخلي و خارجي ارتباطات گسترده اي را انجام داد. بالاخره پس از 9 سال بحث و تحقيق كميته استاندارد سازي ASHRAE در سال 1995، پروتکل BACnet را بر پايه آخرين دستاورد هاي علم انتقال اطلاعات به صنعت عرضه كرد. پروتکل BACnet در دسامبر همان سال به وسيله موسسه استاندارد آمريكا، به عنوان استاندارد ملي اتوماسيون شناخته شد.

كميته استانداردسازي همواره براي توسعه و افزايش قابليت هاي پروتکل BACnet تلاش مي كند و همواره در ارتباط با صنايع و شركتهاي بيشماري كه خدمات اتوماسيون را براي صنايع و ساختمانها ارائه مي كنند همكاري داشته است. از اين رو است كه پروتکل BACnet به عنوان يك استاندارد باز همواره مورد استقبال مهندسان و طراحان قرار مي گيرد.

BACnet امروز:

bn5

پروتکل BACnet كه با موشكافي و حساسيت ويژه اي طراحي گرديد، به سرعت گسترش يافته و مورد استفاده قرار مي گيرد و كاملا مورد اعتماد مهندسان اتوماسيون مي باشد. اين استاندارد كه گواهي هاي بين المللي زيادي مبني بر كارايي فوق العاده و مورد انتظار مهندسان و طراحان را دارد در سال 2003 موفق به اخذ گواهي نامه ISO 16484-5 شده است.
پروتکل BACnet به مديران و مالكان امكان مي دهد تا بهمراه صرفه جويي در هزينه از محصولات كنترلي كه درشركتهاي مختلف ساخته شده اند به صورت يكپارچه و منسجم استفاده كنند. پروتکل BACnet براي سيستم هاي كنترل يكپارچه و اتوماسيون ساختمان از قبيل روشنايي، HVAC/R كنترل دسترس، امنيت، انتقال عمودي و .. طراحي گرديده و بكار گرفته مي شود. با استفاده از پروتکل BACnet مالكين ساختمان مي توانند بهترين تكنولوژي و خدمات قابل ارائه از هر شركتي را براي خود انتخاب كنند بدون آنكه نگران باشند سيستم انتخابي با سيستم هاي قبلي سازگار است يا خير. اين امكان در حقيقت قابليت تعويض كنترل كننده هاي مختلف را به مالك مي دهد بدون آنكه نيازي به تعويض سيستم كنترلي باشد. قبل از طراحي اين استاندارد، توليد كننده هاي وسايل كنترلي، هر يك براي ارتباط وسايل خود با شبكه ساختمان، از استاندارد ساخت خود استفاده مي كردند. اين استانداردها به هيچ وجه با يكديگر سازگار نبود و اگر مالك تصميم به تعويض يك كنترل كننده مي گرفت، مي بايست هزينه نصب سيستم كنترلي جديد را نيز مي پرداخت و اين مقرون به صرفه نبود. همچنين BACnet امكان كنترل همه جانبه وسايل كنترلي را از يك ايستگاه كنترل ميسر مي سازد و در ساختماني كه از اين استاندارد استفاده شده است، اپراتور نگران برقراري ارتباط بين وسايل كنترلي نصب شده در هر گوشه اي از ساختمان نيست.


ZW1

آشنایی با پروتکل Z-WAVE

zw1

پروتکل Z-Wave برای توان‌ها و پهنای باند‌های کم و برای دیتاهای با حجم کم و در نتیجه برای استفاده در کاربرد‌هایی مانند Home Automation طراحی شده ‌است. این پروتکل برای کنترل روشنایی، سرمایش و گرمایش، توزیع صوت و تصویر، امنیت در ساختمان می‌تواند مورد استفاده قرارگیرد. برای انتقال سینگال‌ها در این تکنولوژی از سیم‌کشی استفاده نمی‌شود و تمامی فرمان‌ها بر پایه ارسال اطلاعات به صورت وایرلس و به کمک امواج رادیویی با فرکانس پایین و مصرف انرژی کم، صورت می‌پذیرد.


آشنایی با پروتکل C-BUS

پروتکل C-BUS يك پروتكل براي اتوماسيون منازل و ساختمانهاست كه در استراليا، نيوزلند، ‌آسيا، خاورميانه، روسيه، آمريكا، آفريقاي جنوبي، انگلستان و بخش‌هاي ديگر از اروپا از آن استفاده مي‌‌گردد.

پروتکل C-BUS توسط شركت Clipal و در بخش سيستم‌هاي جامع كليپسال (Clipsal Integrated Systems) جهت استفاده در سيستم‌هاي Home Automation و كنترل روشنايي اين شركت طراحي گرديد. امروزه درآمريكا C-BUS تحت نام تجاري Square D نيز مطرح مي باشد.

پروتکل C-BUS در كنترل سيستم‌هاي Home Automation به‌خوبي سيستم‌هاي كنترل روشنايي اقتصادي در سيستم هاي مديريت كلان ساختمان يا همان BMS عمل مي‌نمايد.

بر خلاف پـروتكل عمومي X10 كه يك ‌سري سيگنال‌هاي اجباري بـر روي خطوط قدرت استفاده مي‌نمايند، پروتکل C-BUS يك كابل اختصاصي ولتاژ پايين يا يك شبكه بي‌سيم دوطرفه را جهت انتقال سيگنال‌هاي كنترل و فرامين استفاده مي‌نمايد. اين امر اعتبار ارسال دستورات را بيشتركرده و باعث مي‌شود C-BUS نسبت به X10 براي ساختمان‌هاي بزرگ و كارهاي تجاري مناسب‌تر باشد.

سيستم C-:

C-BUS مي‌تواند براي كنترل نور و ساير سيستم‌هاي الكتريكي از طريق ريموت كنترل استفاده شود. و ضمناً مي‌تواند با يك سيستم حفاظتي، محصولات صوتي و تصويري يا ساير موارد الكتريكي در تعامل باشد. سيستم C-BUS در دوحالت با سيم‌ و بدون سيم در دسترس مي‌باشد. درگاه (Gateway) جهت ارتباط بين شبكه‌اي با سيم و بدون سيم آن نيز در دسترس است. سيستم با سيم C-BUS از يك كابل Cat5 UTP به‌عنوان بستر ارتباطي بهره مي‌برد. سيم‌كشي شبكه با كمك Cat5 در C-BUS از يك ساختار توپولوژي آزاد بهره مي‌برد. ماكزيمم طول سيم بكار رفته در C-BUS ،حدود 1000 متر است. با اين وجود اين متراژ با استفاده از Bridge در شبكه قابل افزايش است. در يك شبكه تا حدود 100 دستگاه مختلف قابل نصب است كه اين تعداد نيز به كمك Bridge ها قابل افزايش هستند.

حداكثر تعداد شبكه‌هاي C-BUS در يك نصب 255 شبكه مي‌باشد (توجه داشته‌باشيد كه اين محدوديت اگر از يك واسط C-Bus Ethernet استفاده ‌شود اعمال نخواهد شد، در آن شرايط سيستم فقط محدوديت آدرسIP را خواهد داشت).حداكثر تعداد شبكه‌هاي متصل شده به‌صورت سري به شبكه محلي از طريق Bridge هاي شبكه 7 عدد است (يعني استفاده از 6 عدد Bridge).

برچسب ها:

دسته:آموزش


knx

آشنایی با پروتکل KNX

Knx13پروتکل KNX (خانه هوشمند KNX)، رایج ترین و محبوب ترین استاندارد و پروتکل هوشمندسازی جهان، به عنوان راهکاری برای اتوماسیون و کنترل سیستم‌های خانگی و ساختمان، سیستم‌‌های تهویه مطبوع، کنترل نور و انرژی در رقابت با دیگر استانداردهای مشابه می‌باشد. این پروتکل با استفاده از بستر ارتباطی سیم می‌باشد و دارای سرعت و امنیت شبکه ای بالا و منحصر بفرد است. خانه هوشمند KNX بستر‌های ارتباطی متنوعی را ازجمله امواج رادیویی و وایرلس، شبکه برق ساختمان، کابل‌های زوج سیم به هم تابیده، شبکه اترنت، اینفرارد را تحت پوشش قرار می‌دهد .

به منظور انتقال داده های کنترلی به تمام اجزای مدیریتی ساختمان یا عملگرها، نیاز به یک سیستم است تا بتواند با تمامی آنها که ممکن است توسط شرکت های مختلفی تولید شده باشند، ارتباط برقرار کند. برای این منظور از قوانین و استانداردهای تعیین شده استفاده می شود که پروتکل (Protocol) نامیده می شوند که دارای انواع مختلفی هستند. پروتکل KNX یک پروتکل استاندارد بر اساس شبکه پروتکل های ارتباطی برای اتوماسیون ساختمان است. این پروتکل از ترکیب موفق سه پروتکل قدیمی EHS (پروتکل سیستم های خانگی اروپا)، BatiBUS و EIB (ارتباطات BUS اروپا) ساخته شده است. این استاندارد توسط اعضای اتحادیه KNX مدیریت می شود. با استفاده از پروتکل KNX، قوانین ترکیبی پیشرفته بر ساختمان حاکم می شود و همچنین می توان از راه حل هایی ساده برای پاسخگویی به نیازهای درون ساختمان و راضی کردن کاربران بهره مند شد.

از پروتکل KNX برای کنترل محصولات و سیستم های مختلفی چون سیستم های روشنایی، کنترل و مانیتورینگ سیستم های انرژی، عملکردهای امنیتی و … استفاده می شود. از آنجایی که واحدها و ساختمان های مجتمع و هماهنگ همواره تقاضای مجموعه ای هماهنگ از سیستم ها و تکنولوژی های مختلفی دارند، پروتکل KNX به گونه ای طراحی شده تا بتواند به صورت شبکه ای با انواع سیستم ها ارتباط برقرار کند و برای این کار اینترفیس هایی برای ارتباط با Ethernet/IP ،RF، سیستم های روشنایی مبتنی بر DALI و دیگر دستگاه های خانه هوشمند دارد. به طور کلی در این استاندارد راه های مختلف فیزیکی برای ارتباط بیان می شود:

– زوج سیم (این مدل از استاندارد های BatiBUS و EIB گرفته شده است)

– شبکه خطوط برق (این بخش مشابه با پروتکل X10 است و از ترکیب EIB و  EHS بوجود آمده است)

– امواج رادیویی (KNX-RF)

– امواج مادون قرمز

– اترنت

Knx12

پروتکل KNX به گونه ای طراحی شده است تا به هیچ پلتفرم سخت افزاری وابسته نباشد. یک شبکه دستگاهی KNX می تواند بر اساس نیازهای اجرایی خاص، به وسیله هر پردازنده ای از میکروکنترلر 8 بیتی گرفته تا یک کامپیوتر کنترل شود. نوع مشترک بیشتر که برای نصب استفاده می شود واسط زوج سیم است.

KNX همچنین به صورت یک استاندارد باز با موارد زیر سازگار است:

– استاندارد بین المللی (ISO/IEC 14543-3)

– استاندارد کانادایی (CSA-ISO/IEC 14543-3)

– استاندارد اروپایی (CENELEC EN 50090 and CEN EN 13321-1)

– استاندارد Guo Biao چین (GB/T 20965)

اتحادیه KNX از تاریخ 1 مارس 2014 شروع به کار کرد و تا کنون دارای 339 عضو و توسعه دهنده از 37 کشور جهان است. این اتحادیه دارای یک توافق نامه مشارکتی مابین بیش از 30 هزار سازنده در 100 کشور جهان و بیش از 60 دانشکده فنی و بالغ بر 150 مرکز آموزشی است. در این پروتکل دسترسی به مشخصات استفاده شده در KNX دارای محدودیت است، با این حال از ژانویه سال 2016  در صورت داشتن یک اکانت آزاد در وب سایت اتحادیه KNX این دسترسی برای شما آزاد می شود. تمام دستگاه ها برای نصب KNX با استفاده از یک جفت سیم BUS (به طور معمول از این نوع نصب استفاده می شود) به یکدیگر متصل شوند که به آنها اجازه ی جابه‌جایی اطلاعات را بدهد. این عملکرد در برخی دستگاه های خاص که از BUS استفاده می کنند  بوسیله طراحان آنها محدود شده است که می توانند دستگاه های خود را در هر بار آپدیت کنند.

مزایای پروتکل KNX:

– توسعه يافته بوسيله انجمن استاندارد‌سازي اروپا ،20 سال سابقه فعالیت و حضور در بیش از 70 کشور دنیا

– بهینه‌سازی و صرفه‌جويي در مصرف انرژي، كنترل كاملاً انعطاف پذير، استفاده ساده و راحت

– پشتیبانی از چندین رسانه انتقال همچون کابل KNX، امواج رادیویی و وایرلس، شبکه برق ساختمان

– توليد تجهيزات سازگار با آن در بيش از 300 شرکت معتبر، نظير ABB و SIEMENS و …

– جدا بودن مدارهاي قدرت و فرمان

– کیفیت بالای محصولات تحت استاندارد KNX

– توانایی کنترل انواع وسایل خانگی و ساختمان‌ها

– توانایی برقراری ارتباط، تعامل، سازگاري و ترکیب با سیستم‌ها و پروتکل‌های دیگر

– امکان کنترل از طریق ارسال پیامک، ریموت کنترل، پنل لمسی، اینترنت، تبلت و موبایل.

Knx11

کاربردهای پروتکل KNX:

– کنترل سیستم سرمایش و گرمایش

– محاسبه مصرف انرژی

– مدیریت انرژی

– کنترل پرده و کرکره

– کنترل روشنایی

– سیستم امنیتی و دزدگیر

– کنترل سیستم از راه دور

– کنترل سیستم صوتی و تصویری

– نظارت بر کل سیستم

– کنترل سیستم‌های جانبی مانند پارکینگ

– کنترل سیستم اعلام و اطفاء حریق

– کنترل وسایل برقی

محدودیت‌های پروتکل KNX:

– قیمت نسبتا” بالای محصولات

– محدودیت قطعات و انعطاف پذیری پایین پروتکل در سیستم مدیریت ساختمان‌های چند منظوره

اجزای سیستم:

سنسورها (مانند سنسورهای دما، وزش باد، سنسور حرکتی و …)

سنسورها نقطه آغاز هر فعالیتی هستند زیرا آنها اطلاعات را جمع آوری کرده و آنها را به صورت یک دیتا بر روی خطوط BUS ارسال می کنند. این اطلاعات می توانند در مورد دمای یک اتاق، حرکت ها، اندازه گیری وزش باد یا تنها وضعیت یک کلید فشاری باشد. نوع سنسورها بر اساس برنامه مورد نیاز انتخاب می شود.

عملگر ها (مانند واحد های دیمری، ولو های الکتریکی، نمایشگر ها و …)

عملگرها اطلاعات ارسال شده را دریافت کرده و آن را به فعالیت تبدیل می کنند. این اطلاعات می تواند شامل کنترل وضعیت پرده، دیم کردن روشنایی یا کنترل سیستم سرمایشی و گرمایشی باشد. انتخاب عملگرها بر اساس نوع برنامه مورد نیاز انجام می شود و شامل یک متصل کننده به سیستم BUS و یک ماژول کاربردی همراه با برنامه کاربردی متناظر است. برنامه کاربردی به همراه طراحی پروژه و نرم افزار مخصوص، به وسیله یک جزء سیستم که اینترفیس (Interface) نامیده می شود و به کامپیوتر یا خطوط BUS متصل است، بر روی دستگاه ها بارگذاری می شود (از طریق هر دو اینترفیس سریال یا USB)  مسیر زوج سیم BUS نصبی، در موازات خطوط تغذیه برق 230 ولت قرار می گیرد و همه دستگاه ها و سیستم های خانه را به یکدیگر متصل می کند و تمام سیگنال های کنترلی را منتقل می کند. این قسمت مشابه با پروتکل DALI عمل می کند.

خطوط انتقال

زوج سیم از سیگنال های مختلفی با یک سرعت ارسال دیتای 9600 بیت بر ثانیه استفاده می کند. مقاومت موج ایده آل برای فرکانس 100 کیلوهرتز، مقدار 120 اهم است و مقاومت خطوط از 20 اهم بر کیلومتر تا نهایتا” 75 اهم بر کیلومتر است. ماکزیمم اثر خازنی در خطوط Bus-to-Bus نیز مقدار 800 پیکوفاراد بر متر در فرکانس 800 هرتز است. اثر خازنی بیشتر نیازمند مقدار متناسب کوتاه تری از طول کابل می باشد.دستگاه های KNX در سه گروه طبقه بندی می شوند:

* A-mode یا حالت اتوماتیک دستگاه هایی هستند که به صورت خودکار خودشان را پیکربندی می کنند و هدف این دستگاه ها فروخته شدن و نصب توسط کاربر نهایی است.

* E-mode یا حالت ساده دستگاه هایی هستند که برای نصب نیاز به آموزش های اساسی دارند. این دستگاه ها عموماً از قبل برنامه ریزی شده اند اما احتیاج به تنظیم پارمترهایی دارند که باید بر اساس نیاز کاربر تعیین شود.

*S-mode یا حالت سیستمی دستگاه هایی هستند که برای ساخت در سیستم های اتوماسیون ساختمانی سفارشی به کار می روند. این دستگاه ها هیچ برنامه ریزی پیش فرضی ندارند و به طور کامل باید توسط متخصصان برنامه ریزی شده و نصب شوند.

یکی از نقاط قوت پروتکل KNX این است که علامت KNX که بر روی محصولات قرارگرفته صرفا” یک نشان تجاری نیست، بلکه نشان دهنده انطباق محصول با تست های انجام شده معتبر آزمایشگاه ها است. در طول این آزمایش ها بررسی می شود که دستگاه از پروتکل KNX پشتیبانی می کند و داده ها نیز طبق این استاندارد کدگذاری شده اند که این ویژگی امکان ترکیب و یکپارچه ساختن را میان محصولات مختلف از تولیدکنندگان مختلف فراهم می سازد. در کاتالوگ محصولات تولیدکنندگان عضو اتحادیه KNX اکنون بیش از 7000 نوع محصول مختلف بر پایه این پروتکل قرار دارد که در زمینه های مختلفی چون کنترل روشنایی، کنترل سیستم سرمایشی و گرمایشی و تهویه مطبوع، نظارت بر زنگ هشدار، مانیتورینگ و مدیریت مصرف انرژی، سیستم های صوتی و تصویری، سیستم های امنیتی و … هستند که می توان دسترسی به هر کدام از آنها را توسط LAN یا گوشی هوشمند فراهم کرد و از هر نقطه از جهان برای کنترل آن فرمان ارسال کرد.

برچسب ها:

دسته:آموزش



سرگذشت دستیارهای صوتی

استارت اولین دستیار صوتی در سال ۱۹۱۱ زده شد. آن زمان، «رادیو رکس» ساخته شد که یک وسیله‌ی سرگرمی بود که با صدا زدن‌اش کار می‌کرد. سال‌ها بعد، در سال ۱۹۶۲ اولین ابزار دیجیتال برای تشخیص گفتار با نام آی‌بی‌ام شوباکس (IBM Shoebox) در سیاتل رونمایی شد. در سال ۱۹۷۰ گروهی از پژوهشگران دانشگاه کارنگی در پیتسبورگ پنسیلوانیا  با پشتیبانی وزارت دفاع آمریکا و پژوهش‌گاه امور دفاعی توانستند ابزاری با نام «هارپی» (Harpy) اختراع کنند که توانایی تشخیص هزار کلمه را داشت و اين به وسعت فرهنگ واژه‌های يک کودک سه ساله بود. ده سال بعد، همین گروه از پژوهشگران سیستم پیشرفته‌تری را ايجاد کردند که علاوه بر تشخیص کلمات جداگانه، با استفاده از مدل مارکوف مخفی می‌توانست دنباله‌يی از واژه‌های متوالی را هم پردازش کند.

دستیار صوتی

شوباکس: پژوهشگران آی‌بی‌ام در حال کار با اولين سیستم دیجیتال تشخیص گفتار.

در سال ۱۹۹۰، تکنولوژی تشخیص صدا به همت شرکت‌های مایکروسافت، فیلیپس، آی‌بی‌ام و ديگران به عنوان یک قابلیت در کامپیوترهای شخصی گنجانده شد. مدتی بعد، در سال ۱۹۹۴، با عرضه‌ی گوشی هوشمند آی‌بی‌ام سایمون (IBM Simon) بنیان دستیار مجازی به صورتی که امروزه می‌شناسیم، گذاشته شد. اولین دستیار مجازی مدرن با نام «سیری» در گوشی آیفون محصول اپل (روی مدل 4s) در اکتبر ۲۰۱۱ به کار گرفته شد.

دستیار صوتی1

آی‌بی‌ام سایمون: اولين دستیار شخصی دیجیتال (PDA) که به نوعی سلف گوشی‌های هوشمند امروزی‌ست.

دستیار مجازی دستگاهی‌ست که با واکنش نسبت به فرمان‌ها و پرسش‌هايی که از کاربر دريافت می‌کند، وارد ارتباط و تعامل با او می‌شود. با پیشرفت تکنولوژی بسترهای جدیدی برای تعامل کاربر با دستیار مجازی به ایجاد شده است. روش‌های تعامل کاربر با دستیار مجازی متعدد است.

برخی از دستیارها با تعامل متنی کار می‌کنند، يعنی با رد و بدل کردن پیامک، پیام فوری در اینترنت، چت، ئی‌ميل و هر نوع کانال ارتباطی که بر پایه‌ی پیام متنی بنا شده ارتباط بين دستیار مجازی و کاربر برقرار می‌شود. يک نمونه از اين دستيارها محصولی‌ست که برای کاربردهای تجاری از سوی شرکت کانورسیکا (Conversica) آماده شده است.

دسته‌يی ديگر از دستیارهای مجازی با تعامل صوتی کار می‌کنند، مانند دستیار آلکسا که با محصولات مختلف آمازون هم‌آهنگ است و ديگر نمونه‌ها عبارت‌اند از: سیری در سیستم عامل گوشی‌های اپل و گوگل اسیستنت که در دستگاه‌های هوشمند گوگل و انواع گوشی‌های اندروید کاربرد دارد. اين دستیارهای مجازی صوتی را بايد صدا زد تا فعال شوند. فراخواندن آن‌ها با يکی دو کلمه و جمله‌يی کوتاه انجام می‌شود: Hey Siri ، OK Google ، Alexa و Hey Microsoft .

دستیار صوتی2

آمازون اکو: سکوی عملیاتی مخصوص دستیار الکسا که توانايی‌های مختلفی دارد.

روش دیگری که به تعامل کاربر و دستیار مجازی کمک می کند، کار کردن با تصاوير است. این قابلیت در دستیار بیکسبی (Bixby) محصول سامسونگ تعبيه شده که در گوشی‌های هوشمند سامسونگ از مدل گلکسی اس‌هشت به بعد فعال است.

البته، بعضی از دستیارهای مجازی از چند طریق می‌توانند با کاربر ارتباط برقرار کند مانند گوگل اسیستنت که هم با انواع پيام‌های متنی و برنامه‌ی پیام‌رسان گوگل هم از طریق صوتی به کمک گوگل هوم و بلندگوهای هوشمند قادر به کار کردن است.

دستیارهای مجازی از تکنيک پردازش زبان طبیعی (NLP) برای تطبیق داده‌های متنی يا صوتی کاربر به شکل دستورهای قابل اجرا استفاده می‌کنند. در اين رویکرد، هم‌چنان از ترفندهای هوش مصنوعی مانند یادگیری ماشین بهره‌برداری می‌شود.

استفاده از دستیارهای مجازی در محیط‌های مختلفی پيش‌بينی شده است. در دستگاه‌هایی مانند بلندگوهای هوشمند، از آمازون اکو گرفته تا گوگل‌هوم (Google Home) و اپل هوم‌پاد (HomePod) يا در برنامه‌های کاربردی پیام‌رسان که در گوشی‌های هوشمند و برخی از سایت‌ها مثل فیسبوک در دسترس هستند. بعضی از آن‌ها به عنوان بخشی از يک سیستم عامل‌ مشخص طراحی شده‌اند، سیری که روی سیستم عامل آی‌او‌اس مخصوص تجهیزات هوشمند اپل قرار دارد يا دستیار بلک‌بری که مخصوص گوشی‌های بلک‌بری‌ست. بعضی از دستیارها روی انواع گوشی‌ها و تبلت‌های هوشمند مستقل از پیکره‌ی سیستم عامل نصب می‌شوند، مانند بیکسبی محصول سامسونگ. دستیارهايی هم هستند که به صورت افزونه‌يی برای سیستم‌های پيام‌رسانی و چت کار می‌کنند، مثل آئرومکزیکو (Aeromexico) در فیسبوک مسنجر یا ویچت سکرتری  در ویچت. دسته‌يی از دستيارهای مجازی هم در لوازم خانگی و اتومبیل‌ها و حتا در تکنولوژی‌های پوشیدنی کاربرد دارند.

با دستور دادن به دستیار مجازی می‌توان از خدمات آن استفاده کرد. خدماتی که هم‌چه دستیارهايی ارائه می‌دهند نظیر مطلع شدن از وضعیت آب و هوا، مرور اخبار و اطلاعات، سر زدن به سایت‌هايی مثل ویکی‌پدیا، پخش موسیقی از سرویس‌های مخصوص برخط، پخش فیلم و دیدن برنامه‌های تلویزیونی است. مهم‌تر از تمام این‌ها، می‌تواند در ارائه‌ی خدمات برای جایگزين کردن نيروی انسانی باشد. بر اساس مطالعات انجام‌شده، به کمک دستیارهای مجازی ۳۰ درصد از بار کاری نیروی انسانی در مراکز مشاوره‌ی تلفنی کاهش یافته است.

دسته:آموزش


چرا روشنایی هوشمند؟

Smart Lighting

حتما سؤال‌های زیادی در باره‌ی روشنایی هوشمند در ذهن‌تان نقش بسته و کنجکاو هستید تا دلیل هوشمندسازی سیستم روشنایی محیط زندگی‌تان را بدانید. خوب، دلایل زیادی وجود دارد. همین که می‌توانید شدت روشنایی لامپ‌ها را مدیریت کنید و یا با استفاده از فرمان‌های صوتی وضعیت آن‌ها را کنترل کنید، دلایل کم‌اهمیتی نیستند.

اگر سیستم روشنایی خانه‌تان هوشمند باشد می‌توانید چراغ‌ها را گروه‌بندی کنید. مثلا تمام چراغ‌های اتاق نشیمن را در یک گروه و چراغ‌های طبقه‌ی پایین را در گروه دیگری قرار دهید تا بتوانید همه‌ی آن‌ها را با هم کنترل کنید. حتا می‌توانید طبق عادت‌هایتان روتین‌های خاصی را تنظیم کنید. مثلا تنها با گفتن عبارت «Movie Time» چراغ‌های اصلی خاموش و بقیه ‌لامپ‌ها کم نور می‌شوند و محیط برای دیدن فیلم مورد علاقه‌تان آماده می‌شود. حتا می‌توانید برنامه‌يی تنظیم کنید که وقتی در باز می‌شود چراغ‌های تراس روشن شوند. این روال به کمک حس‌گر به راحتی قابل اجراست.

قابلیت ایجاد یک برنامه‌ی زمان‌بندی از دیگر مواردی‌ست که در هوشمندسازی سیستم روشنایی اهمیت دارد. به عنوان مثال، می‌توانید مدت زمانی را که می‌خواهید یک چراغ روشن بماند، تعیین کنید. بعضی از افراد از یک سری الگوها یا بهتر است بگوییم حقه‌ها مثل سوسو کردن چراغ استفاده می‌کنند تا نشان دهند کسی در خانه حضور دارد و مشغول تماشای تلویزیون است. حقه‌يی برای دور نگه داشتن سارقان از خانه‌يی که واقعا خالی‌ست!

چراغ‌های هوشمند چه‌گونه کار می‌کنند؟

این مدل از لامپ‌ها مثل لامپ‌های معمولی هستند، اما فرق‌شان این است که می‌توانند از راه‌های مختلف به وای‌فای وصل شوند. بعضی از این لامپ‌ها مثل لیفکس مستقیما به وای‌فای وصل می‌شوند و بعضی دیگر برای وصل شدن به اینترنت نیاز به هاب دارند و حتا مدل‌هایی هم هستند که از طریق بلوتوث به طور مستقیم به گوشی همراه وصل می‌شوند.

روشنایی هوشمند

کنترل روشنایی از راه دور.

نصب  یک لامپ هوشمند

نصب انواع لامپ‌های هوشمند با هم متفاوت است. برای جاسازی لامپ هوشمند مانند هر لامپ دیگری کافی‌ست آن را در نگه‌دارنده بپیچانید تا نصب شود. برای راه‌اندازی لامپ‌های وای‌فای که بدون نیاز به هاب کار می‌کنند، همين کافی‌ست. در حالت کلی، گام بعد تنظیم هاب و برنامه‌ی کاربردی‌ست. برای تنظیم جزئیات بايد از برنامه‌ی کاربردی کمک گرفت.

قيمت لامپ‌های هوشمند چه‌قدر گران است؟

قیمت لامپ‌های هوشمند بستگی به نوع آن و نیاز شما دارد. اما نه! اين لامپ‌ها آن‌قدرها هم گران نیستند. البته، معلوم است که به طور کلی گران‌تر از لامپ‌های معمولی هستند. خبر خوب این که شما هیچ وقت در معامله با مغازه‌های خرده‌فروشی پشیمان نمی‌شوید، چون همیشه از آن‌ها می‌توان تخفیف خوبی گرفت.

گزینه‌ی دیگری که می‌توان به جای لامپ‌های هوشمند برای هوشمندسازی سیستم روشنايی به کار گرفت، استفاده از کلیدهای روشنایی هوشمند است. با استفاده از اين کليدها امکاناتی مثل  تغيير شدت روشنایی و تنظیم طیف نور و رنگ تابش لامپ هوشمند از دست می‌روند، اما در عوض، هزینه‌ی خریداری تعداد زيادی لامپ هوشمند از دوش‌تان برداشته می‌شود.

پروتکل ارتباطی نهفته در لامپ‌های هوشمند

سه رویکرد اصلی برای اتصال لامپ‌های هوشمند به گوشی‌های همراه‌ طراحی شده است. هر کدام از این روش‌ها امتیازها و نارسایی‌هایی دارند. در رو آوردن به برخی از روش‌ها، به تجهیزات اضافی دیگری نياز است تا بتوان تعامل مناسبی با خانه‌ی هوشمند برقرار کرد. در ادامه به اين رویکردها می‌پردازیم.

لامپ‌های زد_ویو و زیگبی

لامپ‌های هوشمند مبتنی بر پروتکل‌های زدـویو و زیگبی متکی به محبوب‌ترین، مطمئن‌ترین و تطبیق‌پذیرترین روش‌های اتصال هستند. ارسال و اجرای به موقع فرمان‌ها مهم‌ترین نکته‌يی‌ست که باید حتما به آن توجه کرد.

این دو پروتکل ارتباطی مخصوص راه‌اندازی خانه‌های هوشمند طراحی شده‌اند و می‌توانند از سیستم‌های بزرگی و یک‌پارچه‌يی که خدمات مختلفی را به صورت هوشمند با اتصال به یک هاب و مرکز کنترل ارائه می‌دهند، پشتی‌بانی کنند. بنا بر این، اگر لامپ هوشمند زیگبی یا زدـویو داشته باشید می‌توانید آن را به هر هاب زیگبی یا زدـویوی وصل کنید. آمازون اکو پلاس و فیلیپس هیو بهترین مثال از این موارد هستند. به طور عادی شما برای استفاده از لامپ‌های هیو نیاز به یک هاب فیلیپس دارید، اما به دلیل این که یک هاب زیگبی در اکو پلاس تعبیه شده، شما به آسانی می‌توانید از لامپ‌های هیو از طریق اکو پلاس و بدون استفاده از هاب فیلیپس استفاده کنید. هرچند با اين رویکرد، برخی از روال‌ها و سناریوهایی که به کمک هاب فیلیپس در اختیار گذاشته می‌شوند، از کف‌تان می‌رود!

بزرگ‌ترین مشکلی که لامپ‌های هوشمند زدـویو و زیگبی با آن روبه‌رو هستند، الزام به استفاده از هاب است. حال چه هاب ضروری متعلق به شرکت سازنده‌ی لامپ‌های هوشمند مثل فیلیپس باشد یا محصولی از شرکت‌های شخص ثالث مثل سامسونگ، وینک و ديگران.

لامپ‌های وای‌فای

لامپ‌های وای‌فای دومین نوع از محبوب‌ترین چراغ‌های هوشمند به حساب می‌آیند. باید تا به حال درباره‌ی تکنولوژی وای‌فای شنیده باشید. اين همان امکانی‌ست که در يک شبکه‌ی خانگی اکثر وسیله‌های خانه‌ را به اینترنت وصل می‌کند، از تلویزیون و گوشی هوشمند گرفته تا لپ‌تاپ و کنسول‌های بازی.

رویکرد لامپ‌های وای‌فای به همین صورت است که به جای اتکا به پروتکل‌های زیگبی یا زدـویو و استفاده از هاب‌های متناظر آن‌ها، مستقیما از طریق دستگاه مودم – روتر که در واقع شامل يک هاب وای‌فای هم هست، به اینترنت وصل می‌شوند. به اين ترتيب، می‌توان با يک برنامه‌ی کاربردی هم‌چه لامپ‌هايی را کنترل کرد. با لامپ‌های وای‌فای دیگر نیاز به هزینه‌‌کرد اضافی برای خرید هاب مستقل و جداگانه نیست.

با اين حال بايد توجه داشت که این لامپ‌ها به اندازه‌ی لامپ‌های مبتنی بر زدـویو و زیگبی به راحتی قابل اتصال نیستند. برای ارتباط با اين لامپ‌ها بايد در سامانه‌ی اينترنتی شرکت سازنده يک شناسه‌ و حساب کاربری ايجاد کرد. آن‌گاه لازم است به سرویس‌دهنده و مرکز کنترل خانه‌ی هوشمند، مانند محصولات اپل و آمازون، برای دسترسی به اين شناسه اجازه صادر کرد. کنترل‌کننده‌ی مرکزی خانه‌ی هوشمند با دسترسی به اين شناسه می‌تواند عملکرد لامپ را کنترل و مديريت کند.

روشنایی هوشمند

کنترل لامپ لیفکس از طریق وای‌فای.

بعد منفی دیگر این لامپ‌ها این است که ممکن است پهنای باند و ظرفیت ارتباط اینترنتی در خانه پاسخ‌گوی نیاز  تعداد زیاد لامپ‌ها نباشد. در اين صورت، ممکن است تأخیر در شبکه‌ی اینترنتی خانه ایجاد شود. برای رفع اين دردسر، به یک هاب یا روتر نیاز است که بتواند از تعداد زياد ابزارهای متصل به شبکه‌ی وای‌فای به نحو مطلوب پشتی‌بانی کند.

از بين لامپ‌های معرفی‌شده در پست قبلی، لامپ‌های لیفکس و یوفی از پروتکل ارتباطی وای‌فای استفاده می‌کنند.

لامپ‌های بلوتوثی

لامپ‌های بلوتوثی هم طرفداران خودشان را دارند. با اين همه، به اندازه‌‌ی دو دسته‌ی ديگر از لامپ‌ها محبوب نیستند. ممکن است قیمت اين لامپ‌ها ارزان‌تر باشد و تولیدکنندگان بتوانند با هزینه‌ی مقرون به صرفه‌ای این لامپ‌ها را بسازند و عرضه کنند، اما به پای محصولات وای‌فای، زد-ویو و زیگبی نمی‌رسند.

باری، همان‌طور که هدفون‌ها و وسیله‌های پوشیدنی از طریق بلوتوث به تلفن‌های همراه‌ متصل می‌شوند، لامپ‌های بلوتوثی هم به گوشی‌ وصل می‌شوند تا بتوان آن‌ها را به راحتی کنترل کرد.

يکی از ابعاد منفی استفاده از اين لامپ‌ها دردسرهای زوج کردن آن‌ها با گوشی‌های هوشمند است. ارتباط‌های بلوتوثی برای مدت طولانی پایدار نيست و دچار قطعی می‌شوند. در هر بار اقدام به عملیات کنترلی بايد بررسی کرد که آيا ارتباط قطع نشده و مدام بايد تنظیمات بلوتوث را خاموش و روشن کرد و به جست‌وجوی متقابل لامپ و گوشی مشغول شد.

از ديگر سو، بیرون از خانه‌ و با افزايش فاصله از محل نصب لامپ به کمک بلوتوث نمی‌توان کاری کرد، زيرا ديگر دسترسی به لامپ موجود نيست و نمی‌توان آن‌ها را کنترل کرد. علاوه بر این، برای تعامل با دستیار‌های گوگل و الکسا استفاده از یک هاب واسطه ضروری‌ست.


استانداردهای اینترنت اشیاء

IOT

معمولا با اين سؤال روبه‌رو می‌شويم که با اين همه روش‌های استانداردی که وجود دارد، کدام را بايد انتخاب کنيم؟ زيگبی؟ تِِرِد (Thread)؟ بلوتوث؟ يا تکنولوژی وای‌فای؟ يا حتا لورا (LoRa)؟ يا به‌تر است برای عملياتی شدن نسل پنج (5G) و اينترنت اشياء باند باريک (NB-IoT) صبر کنيم؟

هم‌چه پرسش‌هايی نشانه‌ی سردرگمی‌ست و تا حدی گرايش به اينترنت اشياء را کند می‌کند. بخشی از اين سردرگمی به خاطر اين است که هميشه واضح و مشخص نيست کدام استاندارد مناسب است. علاوه بر اين، بازاری‌ها موقع معرفی يک محصول آن‌چنان ادعاهايی در باره‌ی قابليت‌های تازه‌ی استانداردها مطرح می‌کنند، مثلا زمان واکنش در حد ميلی‌ثانيه، که گويی خيلی اهميت دارند. اين‌طور نيست. خيلی از فعاليت‌ها و کاربردها با زمان واکنش در حد ثانيه صورت می‌پذيرند و هيچ طوری نمی‌شود. حتا در پخش زنده‌ی تله‌ويزيونی ممکن است چند ثانيه‌يی تأخير رخ دهد و هم‌چنان ماهيت پخش زنده‌اش حفظ شود.

بالاخره کسی بايد به اين پرسش پاسخ دهد: «کدام استاندارد را بايد به کار برد؟»

ربط فن‌شناسی و روان‌شناسی

گوشی‌های هم‌راه ما از سه الگوی راديويی: نسل چهارم (4G)، وای‌فای و بلوتوث بهره می‌برند. چرا سه تا؟ چرا يکی يا دو تا يا چهار تا نيست؟ اين امر دليلی دارد که به تکنولوژی مرتبط است و البته به همان اندازه به روان‌شناسی تجربه‌ی ما از محيط زنده‌گی‌مان.

اول، تکنولوژی! سه عامل اصلی در عمل‌کرد يک الگوی راديويی تعيين‌کننده هستند:

  • – برد (تا چه فاصله‌يی از ايست‌گاه مبداء می‌توان محموله را ارسال کرد)؛
  • – نرخ داده (برای کاربردهايی از انتقال صدای معمولی گرفته تا مشاهده‌ی ويدئو)؛
  • – عمر باتری (هر چه طولانی‌تر، به‌تر).

عامل چهارمی هم معمولا در بين است: هزينه! و معلوم است که هر چه بيش‌تر بخواهی پول بيش‌تری هم بايد بدهی. به عبارت ديگر، رسيدن به برد طولانی هزينه را افزايش می‌دهد و به همين ترتيب، نرخ داده‌ی بيش‌تر و عمر طولانی‌تر باتری منجر به افزايش هزينه می‌شوند. از نظر فنی، هر چند هر کاری امکان‌پذير است و می‌توان تنها يک الگوی راديويی داشت، اما اين الزاما مقرون به صرفه نيست.

به يک مثال سرراست توجه کنيد. موقعيتی را تصور کنيد که در حال گوش دادن موسيقی از طريق گوشی هم‌راه‌تان و با استفاده از يک هدفون بی‌سيم بلوتوث هستيد. هدفون مستقيما به گوشی متصل است و به شبکه‌ی سلولی گوشی ارتباطی ندارد. از نظر فنی اين امکان وجود دارد که هم گوشی هم هدفون را به شبکه‌ی سلولی متصل کرد و آن‌گاه موسيقی را از مبداء گوشی هم‌راه‌تان و پس از عبور از شبکه‌ی سلولی به کمک هدفون بشنويد.

و اين هم مثالی ديگر: وقتی که در خانه به کمک چاپ‌گر وای‌فای فرمان چاپ سندی را که در کامپیوترتان باز است، صادر می‌کنيد، چه اتفاقی می‌افتد؟ آيا اطلاعات سند و فرمان چاپ مستقيما از کامپيوتر به چاپ‌گر منتقل می‌شود؟ از نظر فنی به کمک بلوتوث يا اتصال مستقيم وای‌فای اين کار ممکن است، اما اين کار می‌تواند از طريق مسيرياب وای‌فای تعبيه‌شده در خانه انجام شود.

اين کار را به ترتيب آتی هم می‌توان انجام داد: فرمان چاپ را می‌توان به سرويس ابری فرستاد و از آن‌جا فرمان با عبور از يک شبکه‌ی کابلی (يا فيبری) به مسيرياب خانه‌گی و بعد، به صورت بی‌سيم به چاپ‌گر می‌رسد. راه‌های متعددی وجود دارد که می‌توان اين کار را به صورت سيمی و بی‌سيم سامان‌دهی کرد و تا زمانی که اين راه‌ها به نتيجه می‌رسند و کار می‌کنند، همه رضايت خواهند داشت.

و اما دوم، ما چه تجربه‌يی از محيط داريم؟ اين موضوع کم‌تر به تکنولوژی و بيش‌تر به روان‌شناسی ربط دارد. در کوچک‌ترين مقياس، ما يک فضای شخصی را تجربه و حس می‌کنيم. تا حالا شده با کسی گفت‌وگو کنيد که خيلی به صورت شما نزديک می‌شود و از اين وضعيت حس ناخوش‌آيندی داشته باشید؟ اگر آری، می‌فهميد که منظور از فضای شخصی چيست. اين فضا بسته به اين که کجا باشيد و برويد ابعادی متغير و قابل انعطاف دارد. هم‌چنین احساس شما هم نسبت به آن در موقعيت‌های متفاوت فرق می‌کند. مثلا وقتی بين جمعيت در شلوغی مترو هستيد يا زمانی که در رستوران غذا می‌خوريد يا موقعی که در محيط کار مشغول کار هستيد، تصور و تجربه‌ی متفاوتی از فضای شخصی داريد.

اين فضای شخصی دارای زمينه‌های شنيداری و ديداری هم هست. انگار اين فضا يک قلم‌رو شخصی و خصوصی قرار است برای افراد در مقابل دنيای بيرون و اطراف ايجاد کند. همين است که از تعبيرهايی مانند فضای بيرونی و درونی، عرصه‌ی عمومی و خصوصی استفاده می‌کنيم.

از طرفی، اين هم موضوع قابل اعتنايی‌ست که فضای بيرونی و عمومی محل اِعمال قانون از سوی دولت است.

حالا، اين ويژه‌گی‌های مربوط به فضا را به الگوی راديويی برگردانيد. دقت کنيد: يک ارتباط راديويی با بلوتوث در فضای شخصی ما کارآمد است، يک ارتباط رادیويی وای‌فای در محيط خصوصی به کار می‌آيد و ارتباطات راديویی نسل سوم و چهارم و در آينده، نسل پنجم به کار عرصه‌ی عمومی می‌آيند.

Iot

انواع استاندارد‌های اینترنت اشیاء.

در دو سه دهه‌ی اخير، تمام استانداردها در نبرد بوده‌اند تا دامنه‌ی کاربرد بيش‌تری پيدا کنند. هنوز هم برخی از اين دعواها ادامه دارد. در باره‌ی شبکه‌های نسل پنج که به عنوان استانداردی برای ارتباطات در عرصه‌ی عمومی در آستانه‌ی فعال شدن هستند، ادعا می‌شود که در فضاهای داخلی به همان قوت کار می‌کند و می‌تواند به طور کامل وای‌فای را پس بزند و کنار بگذارد. در ابتدای ورود تکنولوژی بلوتوث ادعاهای جدی برای جای‌گزينی وای‌فای مطرح شد، اما موفقيتی به دست نيامد و در عوض، با توسعه‌ی وای‌فای و ارائه‌ی راه حل وای‌فای دايرکت (WiFi Direct) به جای‌گاه بلوتوث چشم دوخت. هر چند، اين تلاش نيز چندان موفقيت‌آميز نبود و دامنه‌ی کاربرد وای‌فای دايرکت در ارتباطات بی‌سيم پهپادها يک جای اختصاصی پيدا کرده است.

گسترش مفاهيم به استانداردهای اينترنت اشياء

با درکی که از تفاوت‌های اساسی و کاربردی بسترهای ارتباطی بلوتوث، وای‌فای و شبکه‌های نسل چهارم و نسل پنجم به دست می‌آيد، به ذهنیتی مناسب از تعامل‌های شبکه‌يی می‌توان رسید.

با اين همه، با انبوهی از استانداردهای اينترنت اشياء که با سطح توان پايين کار می‌کنند و پيش رو سر و کله‌شان پيدا شده، چه بايد کرد؟

در گام نخست، چه بسا مناسب است که از وضعیت بازار اين استانداردها سر در بياوريم.

تمرکز اصلی استانداردهای با سطح توان پايين بر مصالحه بين طول عمر زياد باتری‌ و افزايش برد است. دغدغه‌ی اين روی‌کرد اعتنايی به نرخ داده نمی‌کند. معمولا از استانداردهای با سطح توان پايين برای اتصال تجهيزاتی مثل حس‌گرها به اينترنت اشياء به منظور به اشتراک گذاشتن داده‌ها استفاده می‌شود. نرخ داده‌ی لازم برای هم‌چه کاربردهايی کسر کوچکی از آن مقداری‌ست که در کاربردهای متداول اينترنتی مورد نياز است. به اين ترتيب، با کاهش نرخ داده زمينه‌ی افزايش عمر باتری فراهم می‌شود.

استانداردهای با سطح توان پايين در بردهای محلی و وسيع و برای کاربرد تجهيزات شخصی فضای رقابتی قابل توجهی شکل می‌دهند:

  • – در کاربرد تجهيزات شخصی، تکنولوژی بلوتوث کم‌توان سهم عمده‌ی بازار را در اختیار دارد.
  • – در محدوده‌‌های خصوصی و ارتباطات محلی، مثل خانه‌ها و دفاتر کار، استاندارد زیگبی (که در واقع زیرشاخه‌یی کم‌توان از استاندارد وای‌فای است) دست بالا را دارد.
  • – در فضای عمومی و شبکه‌های وسیع اقبال به استاندارد NB-IoT (اینترنت اشياء باند باريک) به عنوان جزئی از شبکه‌های نسل چهار و پنج قابل اعتناست.

با اين اوصاف، پاسخ به پرسش در باره‌ی چشم‌انداز استانداردها در بازار و صنعت ممکن می‌شود و بحث در اين باره به سرانجامی می‌رسد و اين تضادی با در اختيار بودن هر سه بستر روی گوشی‌های هوشمندمان ندارد.

دسته:آموزش


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.

جدول 1

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.

 

 

دسته:آموزش