شرکت هوشمند سازی ساختمان

پروتکل های خانه هوشمند

شاید شما هم زیاد شنیدین که فلانی خانه اش را هوشمند کرده اما تاحالا با خودتون فکر کردید که وسایل این خونه چطوری با هم ارتباط برقرار می کنن که ما بهشون میگیم هوشمند مگه اینا مثل ما آدما میتونن با هم ارتباط برقرار کنن ؟ من هم تمام این سوال ها را داشتم پس رفتم کمی تو گوگل جست و جو کردم و به مفهوم پروتکل ها رسیدم که حالا قرار براتون بگم که پروتکل چیه و برای این سبک از خانه ها چه استاندارد هایی وجود داره . پس اگه به این حوزه علاقه دارید بهتون توصیه می کنم تا آخر با من همراه باشید تا کلی اطلاعات جالب به دست بیارید و بیشتر با این فناوری مدرن آشنا بشید پس بیایید شروع کنیم . اما اگه میخواید بیشتر درباره خانه هوشمند بدونید توصیه میکنم که مقاله خانه هوشمند چیست را هم مطالعه کنین .

پروتکل چیست ؟

به زبان ساده ، پروتکل اتوماسیون خانگی وسیله ای برای ارتباط بین دستگاه ها است که یک زبان است ، اما با این تفاوت که این زبان مخصوص ابزارهای اسمارت است . در حالی که بعضی از آنها مانند Z-Wave از ارتباطات بی سیم استفاده میکنن ، بعضی دیگه از سیمی کشی استفاده میکنن یعنی از سیم کشی برای ارتباط استفاده میشه . با استفاده از استاندارد ها دستگاه ها مثل سیستم روشنایی هوشمند ، ترموستات ، سوئیچ ها و دستیاران خانه میتونن با هم “صحبت” کنن . بعد میشه اتوماسیون را پیکربندی کرد و ابزارها را از راه دور یا از طریق برنامه ها کنترل کرد .

پروتکل های باسیم

KNX

KNX مخفف کلمه Konnex است و یک استاندارد برای کنترل ساختمان است و همینطور در اتوماسیون سنتی خانه هم جایگاه خاص خودش را داره . این فناوری در درجه اول بر ایمنی و همچنین صرفه جویی در انرژی تمرکز کرده به خاطر همین نظارت بر همه اجزای مختلف در یک سیستم هوشمند سازی ساختمان KNX نقش مهمی ایفا میکنه . اگر تهویه مطبوع ، گرمایش و روشنایی توسط یک سیستم واحد کنترل بشه ، هزینه ها کاهش پیدا میکنه . اگر قرار باشه خانه ای را برای استفاده طولانی مدت بسازیم یا بازسازی کنیم ، روش KNX بهترین گزینه است . میشه بر اساس خواسته ها و نیازهای که داریم آن را سفارشی کنیم چون با استفاده از استاندارد بین المللی ساخته شده . این استاندارد جهانی برای فناوری ساختمان سیمی است و بهترین ضمانت ها را از نظر انعطاف پذیری و سازگاری ارائه میده . از مزایای آن میشه به مستقل بودن در پلت فرم ، مصرف کم انرژی و متن باز بودن آن اشاره کرد . اما نکات منفی هم داره مثل این که هنوز چندان شناخته شده و محبوب نیست و استاندارد گرانی است .

مزایا

به طور خاص برای اتوماسیون ساختمان توسعه یافته و بیشتر مراکز مهم و حیاتی از آن استفاده میکنن .

توسط صدها تولید کننده پشتیبانی میشه یعنی بیشتر از ۴۶۹ عضو در ۴۴ کشور از آن استفده میکنن .

مصرف انرژی آن خیلی کم است پس در هزینه و انرژی صرفه جویی زیادی میشه .

معایب

به خاطر متکی بودن به سیم کشی خانه برای خانه های قدیمی با سیم کشی سنتی گزینه مناسبی نیست .

اگر خانه بزرگ باشه به خاطر سیم کشی قیمت هوشمند سازی خانه زیادی میشه و در کل هزینه نصب و تجهیزات آن گران است .

برای نصب و راه اندازی آن به یک متخصص نیاز است و هر کسی نمیتونه این کار را انجام بده .

UPB

Upb یک پروتکل سیمی است که در سال ۱۹۹۹ به وجود امده و همچنان یکی از پیشرفته ترین مدل ها در ایجاد سیستم مدیریت ساختمان به حساب میاد . Upb از سیم کشی موجود در خانه برای ارتباط بین دستگاه ها استفاده میکنه . و چون از سیم های برق خانه استفاده میشه مثل مدل های بیسیم مشکل تداخل را نداره . خیلی کاربر پسند نیست اما قابلیت اطمینان بالایی داره . مانند Z-Wave و Zigbee ، دستگاه های سازگار با UPB با استفاده از کنترلر مرکزی خانه به هم وصل میشن . با این که این استاندارد مدت زیادی است که به بازار عرضه شده اما با خیلی از محصولات اتوماسیون خانگی سازگار نیست . UPB همچنین به سخت بودن در اتصال با دستگاه های بی سیم شناخته میشه و توانایی ما را برای ارتقاء سیستم خانه با تجهیزات اضافی محدود میکنه .

مزایا

افرادی که از UPB استفاده میکنن قابلیت ارتباط دوطرفه را دارن پس در فرمان ها تداخلی نیست و ۹۹.۹% اطمینان داره 

محصولات این سیستم جزو هزینه کم طبقه بندی شدن پس موقع  نصب آن خیالمون  از بابت هزینه راحت است .

از آنجا که UPB از محدوده فرکانس متفاوتی استفاده میکنه ، میتونه به راحتی در کنار بقیه سیستم های خطوط کار کنه .

معایب

اگرچه عملکرد دستگاه های UPB در دراز مدت ارزان هستن  اما نصب آنها گران است مثلا هر واحد ۹۰ دلار است .

به دلیل جدید بودن این فناوری تعداد محصولات و دستگاه های پشتیبانی شده از آن نسبت به سایر پروتکل ها کمتر است .

یکی دیگر از مشکلات که داره سازگاری محصولات است یعنی برای جلوگیری از مسدود شدن باید از دستگاه های سازگار استفاده کرد.

X10

در هوشمند سازی ساختمان یکی از  پروتکل های ارتباطی برای شبکه های سیمی X10 است. این دستگاه عمدتا متشکل از دستگاه های برق است که سیگنال ها را از طریق سیم کشی خانه ارسال میکنن . جزو قدیمی ها است  پس به اندازه بقیه پروتکل ها سریع یا کاربردی نیست . علاوه بر این رمزگذاری بی کیفیت و کاهش تداخل هم در آن وجود داره . این فناوری در سال ۱۹۷۵ شروع به کار کرد اما الان یک فناوری منسوخ شده است ، هرچند که هنوز به طور گسترده مورد استفاده قرار میگیره . دستگاه های X10 خیلی قدیمی هستن اما پایه و اساس فناوری سیمی مانند Universal Powerline Bus (UPB) را فراهم کرده .

مزایا

برای نصب نیازی به متخصصان و مهندسان حرفه ای نداره چون خیلی ساده است و در زمینه اتوماسیون خانگی معروف است .

پیاده سازی آن خیلی راحت است و از ۲۵۶ دستگاه منحصر به فرد X10 در یک خط برق واحد پشتیبانی میکنه .

از سیم کشی برق موجود برای انتقال و دریافت اطلاعات استفاده میکنه . پس نصب آن سریع است و به تلاش کمی نیاز داره .

معایب

نرخ داده پشتیبانی شده خیلی کم است. پس فناوری X10 فقط برای روشن/خاموش کردن دستگاه های X10 قابل استفاده است.

از آنجا که از خط برق استفاده میکنه بقیه دستگاه های الکتریکی میتونن باعث اختلال در عملکرد عادی دستگاه های X10 بشن .

انتقال بسته از کنترلر به دستگاه پایانی X10 کمی زمان میبره که زمان برای بسته متشکل از ۱۰۰ بیت حدود ۱ ثانیه است.

PLCBUS

یکی دیگه از پروتکل های ارتباطی Plc bus است که سال ۲۰۰۲ در آمستردام هلند توسعه پیدا کرد . شرکت هایی کانن ، فیلیپس ، نوکیا ، موتورلا ، دل و اینتل با کمپانی توسعه دهنده این پروتکل به توافق رسیدن . سال ۲۰۰۵ شرکت Shanghai Super Smart Electronics این تکنولوژی را برای محصولات خانه هوشمند خودش خریداری کرد البته استفاده از خانه هوشمند با PLC به اندازه x10 گسترده نیست و با این که مثل x10 سیمی است اما با هم سازگار نیستن ولی میتونن هر دو روی یک سیم سیگنال های خودشون را ارسال کنن و از مزایایی که نسبت به x10 داره اینه که دارای ارتباط دو طرفه است و سرعت زیادی داره جون زمان ارسال یک دستور و دریافت بازخورد آن بسیار کم است .

مزایا

PLC قابلیت اطمینان ، انعطاف پذیری و دقت سیستم اتوماسیون را افزایش میده .

PLC  در مقایسه با بقیه فناوری های اتوماسیون هزینه کمتر ولی سرعت بیشتری داره .

در مورد طراحی PLC ، اگر مشکلی پیش بیاد به راحتی میشه مشکل را برطرف کرد .

معایب

شما میتونید فقط یک برنامه را همزمان در PLC اجرا کنید که یک نکته منفی است .

برای کنترل وسایل از راه دور به کلیدهای کنترل کننده مخصوص صحنه نیاز است.

۰۵۲ - Electricity Switch Created with Sketch.

وقتی که برق وصل میشه PLC به طور خودکار شروع به کار میکنه که میتونه به سیستم آسیب بزنه .

انواع پروتکل های شبکه بیسیم

Zigbee

Zigbee و Z-wave شبیه به هم هستن ، اگرچه Zigbee بیشتر در محصولات مارک چینی رایج است. در اصل برای استفاده تجاری توسعه داده شده ، امروزه Zigbee به طور گسترده ای در اتوماسیون خانگی و تجاری مورد استفاده قرار میگیره . Zigbee یک پروتکل آسان برای توسعه دهندگان برای طراحی محصولات جدید سازگار با آن است. در حال حاضر ، بیشتر از ۱۲۰۰ محصول وجود داره که با Zigbee سازگار است. یکی از قدرتمندترین مزایای انتخاب Zigbee برای اتوماسیون خانه ، مصرف برق کم آن است . علاوه بر این ، Zigbee نسبت به بقیه خیلی امن تر است . اما گاهی اوقات دو دستگاه Zigbee به دلیل تفاوت برنامه نویسی بین تولیدکنندگان با یکدیگر ارتباط خوبی ندارن . معمولا تجهیزات شرکت های مختلف از جمله وسایل خانه هوشمند سامسونگ و خانه هوشمند شیائومی با این پروتکل سازگار هستن .

مزایا

دستگاه های تولیدکنندگان مختلف با هم و همچنین با محصولات قدیمی Zigbee سازگار هستن .

یکی دیگه از مزایای Zigbee این است که برای دستگاههای کم مصرف که به پهنای باند زیادی احتیاج ندارن مناسب است.

این فناوری از ۶۵۰۰۰ گره در یک شبکه واحد پشتیبانی میکنه تا دامنه انتقال را در سطح وسیعی از فضا گسترش بده .

معایب

عوامل زیر میتونن پیاده سازی Zigbee را گران کنن : اندازه و محدوده شبکه ، در دسترس بودن دستگاه ها و محصولات سازگار

خطرات امنیتی Zigbee شامل سرقت اطلاعات حساس از یک گره  و از دست دادن سرویس شبکه به دلیل تداخل های عمدی است.

به خاطر محدود بودن فضای پوشش داده شده ، نمیشه از آن به عنوان سیستم ارتباطی بی سیم در فضای باز استفاده کرد.

Z-Wave

Z-Wave یک پروتکل بی سیم محبوب است که از فرکانس های رادیویی برای ارتباط با سایر دستگاه ها استفاده میکنه . Z-Wave که در دانمارک توسعه یافته ، به سرعت به یکی از محبوب ترین پروتکل ها تبدیل شده چون توسط بیشتر از ۴۵۰ شرکت خانه هوشمند در سراسر جهان پشتیبانی میشه . از آنجا که دستگاه های Z-Wave از نظر پهنای باند با سایر محصولات خانگی رقابت نمیکنن ، احتمال تداخل کمتری وجود داره که باعث افزایش کارایی و سرعت میشه . یکی از بهترین بخش ها در مورد اتوماسیون Z-Wave اینه که هر دستگاه Z-Wave میتونه بدون در نظر گرفتن مارک ، نسخه یا نوع با دیگری ارتباط برقرار کنه . اما فقط می تواند ۲۳۲ ابزار را به هم متصل میکنه ، اگرچه این مقدار برای اکثر خانه های هوشمند کافی است.

مزایا

این فناوری به اندازه کافی انعطاف پذیر است که میتونه تغییرات را در هزاران محصول ایجاد کنه . 

برای مشاغل کوچک یا خانه های مسکونی مناسب است همچنین برای استفاده در یک ساختمان عالی است. 

به کاربران اجازه می دهد تا دستگاه ها را با هم ترکیب کنن و این آزادی را میده که تصمیم بگیرند کدام دستگاه ها را نصب کنن.

معایب

باتری زیادی مصرف میکنه و در مقایسه با سایر فناوری های بیسیم انرژی بیشتری مصرف میکنه .

شما باید در مورد نحوه حفظ امنیت شبکه و جلوگیری از دسترسی غیرمجاز به شبکه سیم آگاهی داشته باشید .

اگر قرار باشه منطقه وسیعی را پوشش داده بشه باید وسایل ZWave بیشتری داشته باشید .

WiFi

WiFi از بین دو استاندارد بالا شناخته شده تر است. اگه از ابتدا کار را شروع کردید نصب  و راه اندازی این دستگاه ها جزو  راحت ترین ها است .  دستگاه های اینترنت اشیا (IoT) که از پروتکل WiFi استفاده می کنن ، برای شروع به هیچ سخت افزار اضافی نیاز ندارن . باید دستگاه جدید را وصل کنید ، یک برنامه ارائه شده توسط فروشنده یا یک مرورگر وب را راه اندازی کنید ، اعتبار خودتون را وارد کنید ، و کار شما تمام است . از مزایای آن میشه نصب راحت ، ارزان بودن ، استفاده از شبکه موجود را نام برد ولی معایبی هم داره مثلا ممکن است از تداخل دستگاه های مجاور یا شبکه های مجاور رنج ببره یا روتر شما تعداد دستگاه ها را محدود کنه . به وسیله وای فای می توان پرده برقی هوشمند یا سایر لوازم را به راحتی کنترل کرد .

مزایا

دستگاه های اسمارت مجهز به وای فای معمولاً در مقایسه با سایر دستگاه ها هزینه کمتری دارن .

WiFi در حال حاضر یک ضرورت است و در بیشتر خانه ها وجود داره . خرید دستگاه هایی که دارای WiFi هستن آسان تر است.

WiFi در سادگی حرف اول را میزنه یعنی نیازی به اتصال ده ها دستگاه ندارید و تنها تعداد کمی دستگاه برای راه اندازی اتوماسیون خانگی نیاز است  .

معایب

شبکه مش برای اشاره به دستگاه هایی که قادر به صحبت با همدیگه هستند استفاده میشه و WIFI برای ایجاد شبکه های مش طراحی نشده است .

وای فای در مقایسه با دستگاه های مشابه مثل ZigBee ، ZWave یا ۱۰Bluetooth Low Energy برابر بیشتر انرژی مصرف میکنه .

بسیاری از روترهای WiFi فقط میتونن حداکثر ۳۰ دستگاه را به طور همزمان به هم وصل کنن که یک اشکال بزرگ است .

Bluetooth

بلوتوث یک فناوری بی سیم است که با امواج رادیویی UHF با طول موج کوتاه کار می کند. بلوتوث را در خیلی از دستگاه ها ، از رایانه های شخصی و کنسول های بازی گرفته تا دستگاه های پخش کننده ، تلفن های همراه ، هدفون و ابزارهای خانه هوشمند پیدا میکنیم . برای اتصال بلوتوث ، هر دستگاه به تراشه ای نیاز دارد که حاوی رادیو بلوتوث باشد . Bluetooth Low Energy (BLE) قادر به ایجاد یک شبکه مش برای محدوده وسیع مشابه Zigbee و Z-Wave است. از آنجا که این فناوری فوق العاده کم مصرف است ، بلوتوث برای کنترل خانه اسمارت مناسب است.

مزایا

۰۵۲ - Electricity Switch Created with Sketch.

مصرف برق کمی داره و میتونه از دیوارها عبور کنه و دامنه آن بهتر از ارتباطات مادون قرمز است.

این فناوری در بسیاری از محصولات مانند سیستم خودرو ، چاپگر ، وب کم ، سیستم GPS ، صفحه کلید و ماوس استفاده میشه .

دستگاه های بلوتوث با هزینه بسیار ارزان در دسترس هستن و در مقایسه با سایر فناوری های بی سیم تداخل کمتری داره .

معایب

یکی از معایب بزرگ بلوتوث امنیت است چون روی فرکانس رادیویی کار میکنه و میتونه از طریق دیوارها نفوذ کنه .

مصرف باتری در مقایسه با شرایطی که بلوتوث خاموش است زیاد است. اما نسل جدید آن کم مصرف تر است .

پهنای باند در مقایسه با WiFi کمتر است . از آنجا که فناوری HomeRF با فرکانس یکسان کار میکنه ، تداخل هم وجود دارد.

۰ ۰ رای ها
رأی دهی به مقاله
اشتراک در
اطلاع از
guest
۴ نظرات
قدیمی ترین
تازه‌ترین بیشترین واکنش نشان داده شده(آرا)
بازخورد (Feedback) های اینلاین
View all comments
صبا جعفری
صبا جعفری

من الان تو پروسه هوشمند کردن خونه ام هستم و دنبال این بودم که پروتکل ها چی هستن و کدوم برای خونه ام مناسب تر است که به کمک مطالب این صفحه اطلاعات لازم را به دست آوردم

قاسمی
قاسمی

حدود یک ماه پیش من کلید خونه را گم کردم و بعد از تعویض قفل و چند ساعت معطلی تونستم وار خونه بشم تا این که با گشتن تو اینترنت متوجه شدم نسل جدید قفل ها که دیجیتالی و هوشمند هستن وارد بازار شدن و دیگه برای باز کردن آن ها احتیاجی به کلید نیست اما هنوز نتونستم تصمیم بگیرم که از کدوم برند و شرکت این قفل را تهیه کنم میشه من را راهنمایی کنین ؟

‫۴.۵/۵ ‫(۲ نظر)
4
0
افکار شما را دوست دارم، لطفا نظر دهیدx
()
x