خانه هوشمند چیست؟

خانه هوشمند چیست؟

خانه هوشمند محل سکونتی است که از دستگاه های متصل به اینترنت برای امکان نظارت و مدیریت از راه دور وسایل و سیستم ها مانند روشنایی و گرمایش استفاده می کند.

فناوری خانه هوشمند – که اغلب به عنوان اتوماسیون خانگی یا domotics از کلمه لاتین domus به معنای خانه نامیده می شود – امنیت، راحتی، راحتی و بهره وری انرژی را برای صاحبان خانه فراهم می کند و به آنها اجازه می دهد دستگاه های هوشمند را کنترل کنند، اغلب با استفاده از یک برنامه خانه هوشمند در تلفن هوشمند خود. یا دستگاه شبکه ای دیگر

بخشی از اینترنت اشیا (IoT)، سیستم‌ها و دستگاه‌های خانه‌های هوشمند اغلب با هم کار می‌کنند، داده‌های مصرف مصرف‌کننده را بین خود به اشتراک می‌گذارند و اقدامات را بر اساس ترجیحات صاحب خانه خودکار می‌کنند.

 

فناوری خانه هوشمند چگونه کار می کند؟

خانه هوشمند مجموعه‌ای از دستگاه‌ها و لوازم هوشمند متفاوت نیست، بلکه آن‌هایی است که با هم کار می‌کنند تا یک شبکه قابل کنترل از راه دور ایجاد کنند. همه دستگاه‌ها مانند چراغ‌ها، ترموستات‌ها، سیستم‌های امنیتی و لوازم خانگی – توسط یک کنترل‌کننده اصلی اتوماسیون خانگی کنترل می‌شوند که اغلب به آن هاب خانه هوشمند می‌گویند. این هاب یک دستگاه سخت افزاری است که به عنوان نقطه مرکزی سیستم خانه هوشمند عمل می کند و می تواند داده ها را حس کند، پردازش کند و به صورت بی سیم ارتباط برقرار کند. این برنامه همه برنامه های متفاوت را در یک برنامه خانه هوشمند واحد ترکیب می کند که صاحبان خانه می توانند از راه دور آن را کنترل کنند. نمونه هایی از هاب خانه های هوشمند عبارتند از Amazon Echo، Google Home و Wink Hub. در حالی که بسیاری از محصولات خانه هوشمند از Wi-Fi و بلوتوث برای اتصال به شبکه خانه هوشمند استفاده می کنند، برخی دیگر به پروتکل های بی سیم مانند Zigbee یا Z-Wave وابسته هستند.

دستگاه‌های خانه هوشمند را می‌توان طوری برنامه‌ریزی کرد که برنامه‌ها یا دستورات خاصی را دنبال کنند یا می‌توان آن‌ها را طوری تنظیم کرد که از طریق دستیارهای خانگی مانند Amazon Alexa یا Google Assistant به دستورات صوتی پاسخ دهند. به عنوان مثال، یک ترموستات هوشمند می تواند عادات صاحب خانه را بیاموزد و به طور خودکار دما را بر اساس برنامه زمانی خاص آنها تنظیم کند.

 

نمونه هایی از فناوری خانه های هوشمند

تقریباً در هر جنبه ای از زندگی که فناوری وارد فضای خانگی شده است – از جمله لامپ ها، ماشین ظرفشویی و سایر لوازم خانگی – شاهد معرفی یک جایگزین خانه هوشمند بوده است:

تلویزیون های هوشمند این تلویزیون‌ها به اینترنت متصل می‌شوند تا از طریق برنامه‌هایی مانند ویدیو و موسیقی درخواستی به محتوا دسترسی پیدا کنند. برخی از تلویزیون های هوشمند همچنین دارای تشخیص صدا یا ژست هستند.
سیستم های روشنایی هوشمند سیستم‌های روشنایی هوشمند علاوه بر اینکه می‌توانند از راه دور کنترل شوند و سفارشی شوند، می‌توانند زمان حضور ساکنان در اتاق را تشخیص دهند و در صورت نیاز نور را تنظیم کنند. لامپ های هوشمند همچنین می توانند خود را بر اساس در دسترس بودن نور روز تنظیم کنند.
ترموستات های هوشمند ترموستات‌های هوشمند، مانند Google Nest، دارای Wi-Fi یکپارچه هستند و به کاربران اجازه می‌دهند دمای خانه را برنامه‌ریزی، نظارت و از راه دور کنترل کنند. این دستگاه ها همچنین رفتارهای صاحب خانه را یاد می گیرند و به طور خودکار تنظیمات را تغییر می دهند تا حداکثر راحتی و کارایی را برای آنها فراهم کنند. ترموستات های هوشمند همچنین می توانند مصرف انرژی را گزارش کنند و به کاربران یادآوری کنند که فیلترها را تغییر دهند.
قفل هوشمند درب و بازکن درب گاراژ. صاحبان خانه می توانند از قفل های هوشمند و بازکننده های درب گاراژ برای اعطای یا عدم دسترسی به بازدیدکنندگان استفاده کنند. قفل های هوشمند همچنین می توانند زمان نزدیک بودن ساکنین را تشخیص دهند و درها را برای آنها باز کنند.
دوربین ها و سیستم های امنیتی هوشمند. با دوربین‌های امنیتی هوشمند و زنگ‌های در، مانند Ring، ساکنان می‌توانند خانه‌های خود را در زمانی که دور هستند کنترل کنند. حسگرهای حرکتی هوشمند می توانند تفاوت بین ساکنین، بازدیدکنندگان، حیوانات خانگی و سارقان را شناسایی کنند و در صورت تشخیص رفتار مشکوک می توانند اعلان هایی را برای مقامات ارسال کنند.
مراقبت از حیوانات خانگی هوشمند و چمن. مراقبت از حیوانات خانگی را می توان با فیدرهای متصل به صورت خودکار انجام داد. گیاهان آپارتمانی و چمن ها را می توان با استفاده از تایمرهای متصل آبیاری کرد.
لوازم آشپزخانه هوشمند. برندهایی مانند ال جی، جنرال الکتریک و سامسونگ انواع لوازم آشپزخانه هوشمند را ارائه می دهند. این لوازم شامل قهوه سازهای هوشمند است که می توانند یک فنجان تازه را به طور خودکار در یک زمان برنامه ریزی شده دم کنند. یخچال‌های هوشمندی که تاریخ انقضا را پیگیری می‌کنند، فهرست‌های خرید درست می‌کنند یا حتی دستور العمل‌هایی را بر اساس مواد موجود در دست تهیه می‌کنند. آهسته پز و توستر؛ و در اتاق لباسشویی، ماشین لباسشویی و خشک کن.
مانیتورهای هوشمند خانگی به عنوان مثال، مانیتورهای سیستم خانگی می توانند افزایش برق را حس کنند و لوازم خانگی را خاموش کنند، خرابی آب یا یخ زدگی لوله ها را حس کنند و آب را خاموش کنند تا خانه دچار سیل نشود.
دوشاخه های هوشمند اینها به سوکت‌های دیواری متصل می‌شوند تا دستگاه‌های ساده خانگی مانند لامپ‌ها و پنکه‌های سقفی را تغییر دهند، بنابراین می‌توان آن‌ها را از راه دور از طریق برنامه‌های تلفن همراه و دستیارهای صوتی مانند الکسا کنترل کرد.
اجزای یک خانه هوشمند
بسیاری از دستگاه ها و لوازم خانگی را می توان به طور یکپارچه در یک سیستم خانه هوشمند ادغام کرد.
مزایا و معایب خانه هوشمند
فناوری هوشمند مزایای متعددی را ارائه می‌کند، از سهولت در استفاده از لوازم خانگی مانند ماشین لباسشویی در حین کار، به راحتی تنظیم ترموستات از راه دور در یک روز سرد زمستانی.

 

مزایای رایج خانه هوشمند شامل موارد زیر است:

اطمینان ارائه می کند. صاحبان خانه می توانند خانه های خود را از راه دور کنترل کنند و با خطراتی مانند قهوه ساز فراموش شده یا باز ماندن درب ورودی خانه خود را کنترل کنند.
ترجیحات کاربر را برای راحتی در نظر می گیرد. برای مثال، کاربران می‌توانند درب گاراژ خود را برای باز کردن، روشن شدن چراغ‌ها، روشن شدن شومینه و پخش موسیقی مورد علاقه خود را پس از رسیدن به خانه برنامه‌ریزی کنند.
آرامش خاطر را ارائه می دهد. دستگاه‌های اینترنت اشیا به اعضای خانواده یا مراقبان این امکان را می‌دهند که از راه دور بر سلامت و رفاه سالمندان نظارت کنند و به آن‌ها اجازه می‌دهد به جای نقل مکان به محل سکونت کمکی، مدت بیشتری در خانه بمانند.
کارایی را بهبود می بخشد. به جای روشن گذاشتن تهویه مطبوع در تمام روز، یک سیستم خانه هوشمند می تواند رفتارهای صاحب خانه را یاد بگیرد تا اطمینان حاصل شود که خانه تا زمان بازگشت به خانه خنک می شود.
باعث صرفه جویی در منابع و پول می شود. با سیستم آبیاری هوشمند، چمن فقط در صورت نیاز و با مقدار دقیق آب مورد نیاز آبیاری می شود. با دستگاه‌های اتوماسیون خانگی و راه‌اندازی سیستم هوشمند، انرژی، آب و سایر منابع به طور موثرتری استفاده می‌شوند که به صرفه‌جویی در منابع طبیعی و پول برای مصرف‌کننده کمک می‌کند.
وظایف را مدیریت می کند. دستیارهای مجازی هوشمند، مانند Google Home یا Amazon Echo، می توانند وظایف خود را از طریق تشخیص گفتار و دستورات صوتی انجام دهند. به عنوان مثال، صاحبان خانه می توانند از دستورات صوتی برای روشن کردن موسیقی، جستجوی وب و کنترل دستگاه های هوشمند خانگی خود استفاده کنند.

با این حال، سیستم‌های اتوماسیون خانگی تا حدودی به دلیل ماهیت فنی خود، برای تبدیل شدن به جریان اصلی تلاش کرده‌اند. معایب رایج خانه های هوشمند شامل موارد زیر است:

به یک اتصال اینترنتی قابل اعتماد نیاز دارد. اتصال اینترنت نامطمئن یا قطع شدن شبکه در صورت قطعی، می تواند دستگاه ها و ابزارهای متصل به خانه هوشمند را از کار بیاندازد.
پیچیدگی درک شده برخی از افراد با مشکلات و یا عدم صبر در مورد تکنولوژی روبرو هستند. سازندگان خانه های هوشمند و اتحادها بر روی کاهش پیچیدگی و بهبود تجربه کاربری کار می کنند تا آن را برای کاربران در تمام سطوح فنی لذت بخش و سودمند کنند.
فقدان استاندارد. برای اینکه سیستم‌های اتوماسیون خانگی واقعاً مؤثر باشند، دستگاه‌ها باید بدون در نظر گرفتن سازنده، قابلیت همکاری داشته باشند و از پروتکل‌های مشابه یا حداقل پروتکل‌های مکمل استفاده کنند. از آنجایی که این یک بازار نسبتاً جدید است، هنوز استاندارد طلایی برای اتوماسیون خانگی وجود ندارد. با این حال، اتحادهای استاندارد با تولیدکنندگان و پروتکل‌ها همکاری می‌کنند تا از قابلیت همکاری و تجربه کاربری یکپارچه اطمینان حاصل کنند.
امنیت مشکوک دستگاه‌های IoT چالش‌های امنیتی را معرفی می‌کنند زیرا اکثر آنها فاقد رمزگذاری داخلی هستند. علاوه بر این، آنها می توانند به عنوان نقاط دسترسی برای داده های حساس شبکه گسترده تر عمل کنند و سطح حمله را افزایش دهند. طبق گزارش اخیر شرکت تحقیقات بازار اینترنت اشیا مصرف کننده Parks Associates، 55 درصد از مصرف کنندگان نگران امنیت دستگاه های خانه هوشمند خود هستند. اگر هکرها بتوانند به یک دستگاه هوشمند نفوذ کنند، به طور بالقوه می‌توانند چراغ‌ها و آلارم‌ها را خاموش کرده و قفل درها را باز کنند و خانه‌ای را در مقابل نفوذ بی‌دفاع نگه دارند.
فقدان حریم خصوصی داده ها. بسیاری از صاحبان خانه های هوشمند نیز نگران حفظ حریم خصوصی داده ها هستند. طبق گزارش تحقیقاتی Parks Associates، حدود 72 درصد از مصرف‌کنندگان نگرانی یا نگرانی شدید خود را در مورد امنیت داده‌های شخصی خود که توسط دستگاه‌های خانه هوشمند جمع‌آوری و منتقل می‌شوند، ابراز کردند. به همین ترتیب، آنها به همان اندازه نگران دسترسی یا کنترل غیرمجاز بالقوه دستگاه های هوشمند بدون اجازه آنها هستند. در حالی که سازندگان دستگاه‌ها و پلت‌فرم‌های خانه هوشمند داده‌های مصرف‌کننده را جمع‌آوری می‌کنند تا محصولات خود را بهتر بسازند یا خدمات جدید و بهبودیافته‌ای را به مشتریان ارائه دهند، اعتماد و شفافیت برای تولیدکنندگانی که به دنبال به دست آوردن مشتریان جدید هستند، حیاتی است.
هزینه. اگرچه قیمت ها در حال کاهش است، بسیاری از دستگاه های خانه هوشمند هنوز گران هستند و یک بازسازی کل خانه ممکن است هزاران دلار هزینه داشته باشد.

چگونه یک خانه هوشمند راه اندازی کنیم؟

خانه های تازه ساخته اغلب با زیرساخت خانه هوشمند ساخته می شوند. از سوی دیگر، خانه های قدیمی را می توان با فناوری های هوشمند بازسازی کرد.

Zigbee و Z-Wave دو مورد از رایج ترین پروتکل های ارتباطی اتوماسیون خانگی هستند که امروزه مورد استفاده قرار می گیرند. هر دو از فناوری های شبکه مش و سیگنال های رادیویی با برد کوتاه و کم مصرف برای اتصال سیستم های خانه هوشمند استفاده می کنند. اگرچه هر دو یک برنامه کاربردی خانه هوشمند را هدف قرار می دهند، Z-Wave برد 30 متر در مقابل 10 متر Zigbee دارد که Zigbee اغلب به عنوان پیچیده تر از این دو تلقی می شود. تراشه های Zigbee از چندین شرکت در دسترس هستند، در حالی که تراشه های Z-Wave فقط از Sigma Designs در دسترس هستند. همچنین، Matter – جدیدترین استاندارد خانه هوشمند که در نوامبر 2022 راه اندازی شد – در حال افزایش است. Matter که توسط اتحاد استانداردهای اتصال – که قبلاً Zigbee Alliance بود – توسعه یافته است، توسط سازندگان بزرگ خانه های هوشمند از جمله آمازون، اپل و گوگل پشتیبانی می شود. این پروتکل مبتنی بر IP به طور خاص برای حل چالش‌های سازگاری خانه‌های هوشمند طراحی شده است.

 

ساختمان های هوشمند

در حالی که هر خانه هوشمند یک ساختمان هوشمند است، هر ساختمان هوشمند یک خانه هوشمند نیست. ساختمان‌های سازمانی، تجاری، صنعتی و مسکونی در هر شکل و اندازه – از جمله دفاتر، آسمان خراش‌ها، ساختمان‌های آپارتمانی و دفاتر و اقامتگاه‌های چند مستاجر – در حال بکارگیری فناوری‌های اینترنتی اشیا برای بهبود کارایی ساختمان، کاهش هزینه‌های انرژی و آسیب‌های زیست محیطی، امنیت امنیت. و بهبود سرنشینان

بسیاری از فناوری‌های هوشمند مورد استفاده در خانه‌های هوشمند در ساختمان‌های هوشمند از جمله روشنایی، انرژی، گرمایش و تهویه مطبوع، و سیستم‌های امنیتی و دسترسی نیز به کار گرفته می‌شوند.

به عنوان مثال، یک ساختمان هوشمند می تواند انرژی را با استفاده از حسگرهایی که تعداد ساکنان یک اتاق را تشخیص دهد، کاهش دهد. دما می‌تواند به‌طور خودکار تنظیم شود، اگر اتاق حسگرها را تشخیص دهند، هوای خنک را روشن می‌کند، یا اگر همه افراد در کار برای آن روز به خانه برسند، گرما را کاهش دهند.