پیشرفت سریع فناوری، افزایش دیجیتالی شدن و جریانهای اطلاعاتی انبوه، ایده یک خانه هوشمند را به یک پیشنهاد عالی تبدیل کرده است. . اما منظور از خانه هوشمند چیست؟ ریشه‌های این فناوری کجاست؟ مزایا و معایب آن کدام است؟ خانه هوشمند آینده چگونه خواهد بود؟ در این مقاله قصد داریم در حد امکان به این سوالات پاسخ دهیم.

خانه هوشمند چیست؟

خانه هوشمند نشانگر بهره گیری از سیستم‌های فنی، فرایندهای اتوماتیک و دستگاه‌های متصل و کنترل از راه دور در ساختمان‌ها و خانه‌ها است. هدف اصلی این عملکردها بهبود کیفیت زندگی و راحتی در خانه است. اهداف دیگر امنیت بیشتر و استفاده موثرتر از انرژی به لطف دستگاه‌های متصل و قابل کنترل از راه دور است. از اصطلاح خانه هوشمند جهت توضیح و شرح منازلی استفاده می‌شود که شامل یک شبکه ارتباطی است که لوازم مختلف را به هم متصل می‌کند و به آنها امکان کنترل، نظارت و دسترسی از راه دور را می‌دهد. دستگاه‌های هوشمند به اینترنت متصل می‌شوند و بسیاری از آنها دارای برنامه‌های هوشمند هستند که به شما امکان می‌دهد از طریق Wi-Fi از راه دور به آنها دسترسی داشته باشید و آنها را کنترل کنید.

در این روش اتصال کل یک خانه به اینترنت نیز آسان‌تر می‌شود و پهنای باند سریعتر، قابل اطمینان‌تر و مقرون به صرفه‌تر از همیشه است. دامنه بهبود یافته سیگنالهای روترهای Wi-Fi به این معنی است که یک روتر می‌تواند پوشش بی‌سیم را در اتاقهای بیشتری از خانه‌های ما ارائه دهد، به این ترتیب امکان اتصال دستگاه‌های بیشتری فراهم می‌شود.

علاوه بر این، تجهیزات شبکه‌‌ای با قیمت پایین، گسترش شبکه‌های خانگی را به اتاق‌هایی که پوشش آنها با استفاده از یک روتر Wi-Fi به تنهای مشکل است را ارزان‌تر می‌کند. اکنون حتی خانه‌های قدیمی با دیوارهای ضخیم، نیز می‌توانند با یک شبکه خانگی که کل ساختمان را پوشش می‌دهد از این فناوری استفاده کنند.

وسایل خانگی مانند ماشین لباسشویی، لامپ‌ها یا ماشین ظرف شویی می‌توانند از نظر زمان کنترل شوند. دستگاه‌هایی مانند سنسورهای حرکتی، دوربین‌ها، کرکره‌ها یا ترموستات طبق فرایندهای برنامه ریزی شده توسط کاربر فعالیت خود را آغاز می‌کنند. خانه هوشمند واحد کنترل مرکزی است که اجزای هوشمند مختلفی با آن متصل شده و از طریق رایانه شخصی، تلفن هوشمند یا رایانه لوحی قابل کنترل هستند. از استانداردهای رایج بی‌سیم مانند Wi-Fi، بلوتوث، ZigBee یا Z-Wave برای ارتباط یا کنترل دستگاه‌ها استفاده می‌شود. واحد کنترل مرکزی نیز به عنوان هاب یا دروازه نامیده می‌شود.

تاریخچه خانه هوشمند

این ذات بشر است که راهی پیدا می‌کند که زندگی روزمره را آسان‌تر و دلپذیرتر کند. خانه هوشمند از طریق پیشرفت فناوری، به ویژه از طریق اینترنت و رایانه، به وجود آمد. داستان‌های علمی در دهه ۱۹۵۰ اولین تصاویر از خانه‌هایی را نشان می‌دهد که به طور کاملاً اتوماتیک توسط ماشین‌ها کنترل و تنظیم می‌شوند. فیلم سال ۱۹۹۹ دیزنی خانه هوشمند درباره کامپیوترهای خانگی و نتایجی که ماشین‌های هوشمند روی زندگی انسان دارد را به دست می‌آورند.

دانشمندان در حال حاضر بیش از ۳۰ سال در زمینه اتصال لوازم خانگی به اینترنت و اتوماسیون خانگی کار کرده اند. با این وجود فقط در ۱۵ سال گذشته موضوع خانه هوشمند مورد توجه عموم قرار گرفته است. دلایل اصلی این توجه چالش‌های مثل پیری جامعه، آگاهی بیشتر از محیط زیست و آرزوی مربوط به آن برای تأمین انرژی پایدار می‌باشد. افزایش دیجیتال سازی و ابزارهای جدید برای افزایش راحتی در خانه از عوامل دیگری بودند که خانه هوشمند را در این چند سال گذشته در مرکز توجه عمومی قرار دادند.

مرکز Fraunhofer in Haus، که در سال ۲۰۰۱ در دویسبورگ افتتاح شد، یک پروژه فانوس دریایی در کشورهای آلمانی زبان را آغاز کرد که این پروژه شامل بررسی و آزمایش راه حل‌ها و محصولات جدید سیستمی برای اتصال به بخشی از خانه در یک محیط مسکونی است. همچنین خانه حال در مونیخ از سال ۲۰۰۵ تا ۲۰۱۱ یک خانه متصل با فرآیندهای الکترونیکی کنترل شده مرکزی را به نمایش گذاشت. اولین خانه هوشمند در برلین در سال ۲۰۰۵ به روی بازدیدکنندگان علاقه مند گشوده شد. تمرکز این پروژه بر روی اتصال لوازم خانگی مختلف به سیستم‌های کنترل از راه دور و کنترل آنها با استفاده از دستگاه‌های ورودی مختلف است.

معایب خانه هوشمند

در حالی که بسیاری از فناوری‌ها مزایایی را به همراه دارند، خطراتی را نیز به همراه دارد که کاربران باید از آنها آگاه بوده و آنها را به حداقل برسانند. در مورد خانه هوشمند، اتصال دستگاه‌ها و ارتباطات توسط آنها از طریق اتصالات بی‌سیم مانند WiFi خطرات خاصی را به همراه دارد. اول اینکه، ممکن است از داده‌های شخصی (ضبط دوربین، عکس و غیره) مورد سوء استفاده قرار گیرد. دوم، خطر دستکاری مجرمان اینترنتی در اجزای سازنده خانه هوشمند وجود دارد. در آخرین گزارش Insights Security Cyber که توسط شرکت نرم افزاری Symantec در ایالات متحده منتشر شده، بیش از ۲۰۰۰۰ کاربر خانه هوشمند در سراسر جهان مورد بررسی قرار گرفتند، از جمله ۱۰۰۰ نفر از آلمان، که نتایج نشان می‌دهد که چگونه مردم بعضی اوقات دسترسی به داده‌ها و دستگاه‌ها را به مجرمان آنلاین آسان می‌کنند.

در موارد استثنایی، مقامات دولتی حتی مجاز به استفاده از داده‌های کاربر خانه هوشمند برای پیگرد قانونی جرایم هستند. با این حال، با توجه به موقعیت قانونی فعلی، این تنها در مورد جرایم سنگین، مانند قتل قابل تصور است. اگر خانه هوشمند یک آپارتمان اجاره‌‌ای باشد، ممکن است دسترسی به داده‌های دوربین‌ها، تماس با پنجره و حتی گرمایش به منظور بررسی و کنترل مستاجر توسط صاحب خانه قابل تصور است.

بررسی امکانات خانه هوشمند

امکانات خانه هوشمند بسیار زیاد و متفاوت هستند، برای نمونه با استفاده از فناوری داخل خانه، می‌توانید آنچه در خانه شما می‌گذرد را کنترل کرده و ببینید این کار با استفاده از تلفن هوشمند، تبلت یا گاهی اوقات رایانه‌ها صورت می‌گیرد. به عنوان مثال، اگر چند توله سگ کاملا جدید پیدا کرده‌‌اید و می‌خواهید از رفتار آنها اطمینان حاصل کنید، می‌توانید یک دوربین خانگی نصب کنید که به شما امکان می‌دهد هر زمان که خواستید از حیوانات خانگی خود بازدید کنید.

همچنین این پتانسیل وجود دارد که تفاوت زیادی در هزینه قبض‌های آب و برق شما ایجاد کند، زیرا اکنون دیگر نیازی به صرفه جویی در هزینه ندارید که هنگام رفتن به محل کار، بخاری را خاموش کنید. با نظارت بر گرمایش، آب و برق، به بی‌شک قبض بزرگی از هزینه‌ها برای شما ارسال نمی‌شود.

امکانات خانه هوشمند همچنین می‌تواند از آسیب پذیرترین افراد جامعه محافظت کنند. اگر فرد مسنی نتواند قرص‌های خود را مصرف کند، یا رفتاری خارج از عادت خود داشته باشد، برخی از دستگاه‌ها می‌توانند هشدار‌های را برای این کار ایجاد کنند و افراد دیگر را نسبت به این موضوع آگاه کنند.

در آینده خانه‌های هوشمند چگونه خواهند بود؟

یک چیز که کاملاً واضح می‌باشد این است که گرایش به سمت خانه هوشمند در آینده بسیار زیاد خواهد بود. پیش بینی می‌شود تا سال ۲۰۲۲ حجم بازارهای خانه هوشمند آلمان به سه برابر افزایش یابد و به ۴. ۳ میلیارد یورو برسد. سرعت سریع پیشرفت فناوری باعث می‌شود که بسیاری از اجزای جدید نیز در آینده وارد خانه‌ها شوند. که تمرکز اصلی فناوری بر وارد کردن ربات‌های داخلی به منازل است. گام بزرگ بعدی به سوی آینده، شهر هوشمند است که در آن نه تنها خانوارها، بلکه ماشین‌ها، زیرساخت‌ها یا هواپیماهای بدون سرنشین نیز به یکدیگر متصل خواهند شد.

مزایا خانه هوشمند

احتمالاً یکی از مهمترین مزایا خانه هوشمند این است که کاربران از انجام بسیاری از کارها راحت می‌شوند زیرا دیگر نیازی به راه اندازی دستی دستگاهها و فرایندها در زمان مناسب ندارند. علاوه بر این خانه هوشمند مزیت‌های دیگری را نیز دارد که در اینجا به انها اشاره می‌کنیم:

1. صرفه جویی در انرژی (و پول)

برای بسیاری از افراد، عامل اصلی ساخت یا ایجاد خانه هوشمند صرفه جویی در مصرف انرژی و هزینه است. جدای از راحتی بیشتر، بهره وری بهتر انرژی و امنیت بیشتر از دیگر جنبه‌های اصلی است. اگر پنجره خانه های هوشمند با ترموستات متصل و ارتباط برقرار داشته باشند، ترموستات باز بودن پنجره را تشخیص داده می شود و بنابراین با بستن خودکار آن دما را تنظیم می‌کند. چنین ترموستاتی به محض دریافت اطلاعاتی مبنی بر اینکه دیگر کسی در خانه حضور ندارد با استفاده از حسگرهای تشخیصی، سیستم گرمایش را در خانه خاموش می‌کند.

2. ساده سازی زندگی

راحتی مهم است. همه ما سعی می‌کنیم تا آنجا که ممکن است آرامش و راحتی داشته باشیم، بنابراین واضح است که یک خانه هوشمند به دلیل هوشمند بودن وسایل به کار گرفته در آن این راحتی را به مالکان هدیه ‌می کند. به طور مثال افراد می‌توانید به سادگی چراغ‌های هوشمند خود را خاموش و روشن کنند بدون اینکه لازم باشد کاری انجام بدهند و با توجه به میزان روشنایی خانه نور مورد نیاز محیط را کنترل می‌کنند. البته غیر از چراغ‌ها تمام وسایل به کار رفته در منزل با استفاده از دستورات صوتی، قوانین مکان، تشخیص سنسور یا حتی برنامه‌های ساده روشن یا خاموش شوند. برای نمونه چراغ‌های LED هوشمند بسته به زمان روز و اتاق، به طور خودکار رنگ‌های مختلفی از خود منتشر می‌کنند.

3. امنیت و ایمنی

در حالی که بیشتر افراد در خانه‌های معمولی برای محافظت از خانه خود سیستم‌های هشدار و دزدگیر می‌خرند، خانه هوشمند به صورت خودکار این ویژگی را برای ایجاد امنیت بیشتر ارائه می‌کند. چراغ‌های متصل، دوربین‌ها و حتی زنگ درها می‌توانند به امنیت بیشتر خانه کمک کنند. اگر شما در خانه تنها هستید و شخصی در حال بررسی خانه شما است تا ببینید آیا ممکن است وارد خانه گردد، قبل از نزدیک شدن به منزل دستگاه‌ها هشدارهایی را برای او صاحب خانه ارسال می‌کنند که باعث ترس فرد بررسی کنند و هشیاری صاحب خانه می‌شود. اگر دوربین بیرونی در اثر حرکات موجود در حیاط خانه حضور فرد یا هر چیز مشکوکی را تشخیص دهد به سرعت فعال می‌شود و دوربین‌های داخلی را نیز در حالت آماده باش قرار می‌دهد، و سیستم‌های هشدار دهنده را فعال می‌کند زیرا ممکن خطر سرقت وجود دارد.

4. رسیدگی به کارهای منظم منزل

اگر آرزوی شما این است که می‌خواهید از دست برخی از کارهای خسته کننده مراقبت از منزل خود راحت شوید تنها با حضور در خانه هوشمند این رویا برآورده می‌شود. چرا که دستگاه‌های هوشمند و خودکار بدون اینکه لازم باشد شما کاری را انجام دهید این وظایف را برعهده می‌گیرند. جارو برقی‌های هوشمند تنها با کنترل از طریق گوشی هوشمند یا رایانه می‌تواند کار تمیزی خانه شما را انجام دهد. علاوه بر این دیگر لازم نیست برای شستن دستها هر بار شیر آب را باز و بسته کنید چرا که چشم‌های هوشمند با تشخیص دست و بدن افراد این کار را به جای شما انجام می‌دهند. با تنظیم زمان یا قرار دادن ماشین لباسشویی هوشمند خود بر روی حالت اتوماتیک بعد از شسته شدن لباس‌ها به شما خبر می‌دهد. همین طور این وضعیت برای اجاق‌های پخت و پذ نیز نیز وجود دارد و بعد از پخته شدن غذا قبل از سوختگی اجاق به طور خودکار خاموش می‌شود.

5. خانه را سرگرم کننده‌تر می‌کند

خانه هوشمند با استفاده از فناوری‌های جدید همچنین می‌تواند شما را به روش‌های جدید و مهیج سرگرم کند. بلندگوهای هوشمند و متصل به سایر ابزار در خانه، همراه با دستیارهای دیجیتال مبتنی بر هوش مصنوعی، می‌توانند برای شما موسیقی پخش کنند، اطلاعات و خبر‌های سیاسی یا ورزشی را ارائه دهند، و حتی می‌توانند به شما در کنترل سایر دستگاه‌های متصل نیز کمک کنند. همچنین دستگاه‌های متصل در خانه هوشمند می‌توانند فیلم خوبی را برای تماشای شما پیدا کنند.

بررسی مزایا و معایب خانه هوشمند و خانه سنتی

در اینجا به مقایسه مزایا و معایب خانه هوشمند و خانه سنتی می‌پردازیم:

صرفه جویی در مصرف انرژی: مهم‌ترین مزیت خانه هوشمند نسبت به یک ساختمان سنتی صرفه جویی در مصرف انرژی است. دستگاه‌های به کار رفته در این منازل از برق بسیار کمی استفاده می‌کنند و قادر به کنترل بهتر آب، سیستم گرمایشی و سرمایشی و روشنایی مطابق با نحوه استفاده شما هستند. علاوه بر این، می‌توانید از لوازم خانگی هوشمند استفاده کنید تا از مصرف انرژی در زمان اوج مصرف جلوگیری کنید، که باعث صرفه جویی در محیط و بودجه شما می‌شود.

ایمنی: خانه‌های هوشمند اغلب جنبه‌های امنیتی از جمله دوربین‌ها، دزدگیرها، سنسورهای حرکتی را شامل می‌شوند که همه این موارد به صاحبان خانه اجازه می‌دهد تا از طریق دستگاه‌های هوشمند خود آنچه در اطراف منزلشان وجود دارد را کنترل کنند. در حالی که در خوشبینانه‌ترین حالت در یک خانه سنتی بتوان از طریق یک سیستم دزدگیر این کار را انجام داد که از امنیت پایین‌تری برخوردار است.

افزایش ارزش خانه ها: به گفته تحلیلگران برجسته املاک و مستغلات، سرمایه گذاری در فناوری خانه هوشمند می‌تواند به افزایش ارزش فروش مجدد خانه شما کمک کند. در حالی که در خانه‌های سنتی این افزایش ارزش کمتر است.

کاهش هزینه بیمه: برخی از شرکت‌های بیمه هزینه وجه کمتری را از مالکان خانه‌های هوشمند در مقابل خانه سنتی دریافت می‌کنند چرا که در خانه هوشمند دستگاه‌های خودکار، به ویژه در زمینه امنیت شخصی و خانه خدمات مختلفی را ارائه می‌کنند.

هزینه هوشمند سازی ساختمان:

بزرگترین مشکلات، ضعف یا آسیب سیستم خانه هوشمند هزینه آن است. تعداد زیادی از شرکت‌ها هستند که سیستم‌های خانه هوشمند را ارائه می‌دهند، اما همه آنها بسیار گران هستند. این چیزی است که فقط تعداد کمی از مردم قادر به تهیه آن هستند. ولی در مقابل هزینه ساخت یک خانه سنتی به مراتب پایین‌تر است و اکثر افراد به همین دلیل به ساخت چنین ساختمان‌هایی رو می‌آورند.

وابستگی به اینترنت:

نیاز اساسی و مهم برای کار کردن سیستم خانه هوشمند اینترنت است. بدون اتصال به اینترنت خوب و قوی، قادر به کنترل و انجام کارها در این منازل نخواهید بود. اگر به هر دلیلی اتصال اینترنتی وجود نداشته باشد، هیچ راهی وجود ندارد که از طریق آن بتوانید به سیستم خود دسترسی پیدا کرده و آن را کنترل کنید. در مقابل در یک خانه معمولی حتی در نبود برق و شاید آب نیز می‌توان خیلی از کارها و امورات منزل را انجام داد.

وابستگی به افراد حرفه ای:

در صورت بروز مشکل در سیستم خانه هوشمند، نمی‌توانید به سادگی با یک فرد متخصص یا شخص مشابه تماس بگیرید تا اشکال را برطرف یا مدیریت کند و خود شما هم کاری از دستتان بر نمی‌آید. در واقع شما به افراد حرفه‌‌ای وابسته هستید. فقط متخصصین شرکت می‌توانند به شما کمک کنند تا مشکلات را برطرف کنید. یک متخصص می‌تواند از معایب لوازم خانگی آگاهی پیدا کند.

انواع ساختمان هوشمند کدامند؟

سیستم‌های هوشمند را می‌توان برای انواع ساختمان به کار برده شوند. و در حال حاضر نیز علاوه بر خانه‌های شخصی انواع ساختمان هوشمند وجود دارد که برای موارد مختلف استفاده می‌شوند. در اینجا به اختصار فقط اسامی این ساختمان‌ها را نام می‌بریم، ساختمان‌هایی که توانایی هوشمند سازی را دارند می‌توان به موارد از این دست اشاره کرد:

خانه‌های شخصی

اتاق سرور و هوشمند سازی وسایل

انبار‌های هوشمند

پارکینگ هوشمند

موتورخانه هوشمند

بیمارستان هوشمند

خانه سالمندان هوشمند

دفتر کار هوشمند

ادارات هوشمند

مرکز تجاری هوشمند

هتل هوشمند

فضاهای شهری هوشمند