یک ساختمان هوشمند ساختمانی است که با استفاده از یک سری تجهیزات مخصوص، تمام بخش‌های آن مانند سیستم روشنایی، سیستم‌های الکتریکی، سیستم‌های سرمایشی و گرمایشی، موتورخانه، درب و پنجره‌ها، دوربین‌های امنیتی و … بصورت جامع و یکپارچه مدیریت و کنترل می‌شود. هدف این سیستم مدیریت یکپارچه و تجهیزات هوشمند سازی ساختمان، فراهم آوردن آسایش و امنیت برای ساکنین این ساختمان‌ها است. در این مقاله قصد داریم به بررسی تجهیزات هوشمند سازی ساختمان و کاربرد و ویژگی‌های آن‌ها بپردازیم. با ما همراه باشید.
طبقه‌بندی تجهیزات هوشمند سازی ساختمان به صورت کلی
تجهیزات یک خانه هوشمند به سه دسته کلی تقسیم می‌شوند که هرکدام از آن‌ها وظیفه‌ای برعهده دارند و کار خاصی را انجام می‌دهند.
الف) پردازنده‌ها:
کنترلر یا پردازنده‌ها وظیفه دریافت اطلاعات از سنسورها و یا اینترنت و ادغام آن با دستورات از پیش تعیین شده و در نهایت تصمیم گیری و ارسال دستور را به عملگرها به عهده دارند. از جمله این نمونه از تجهیزات می‌توان به تاچ پنل‌ها، دستگاه کنترل مرکزی و مودم اشاره نمود.
دستگاه‌های کنترل مرکزی يا هاب‌های اتوماسیون خانه هوشمند که به عنوان پردازنده مرکزی خانه هوشمند نیز شناخته می‌شوند، یک راه حل برای یکپارچه کردن ابزارهای کوچک و کنترل آن‌ها تنها به وسیله‌ی یک برنامه‌ی کاربردی است. هاب به عنوان مرکز عصبی سیستم اتوماسیون منزل شما عمل می‌کند و تمامی وسایل خانه هوشمند شما را به هم وصل می‌کند. استفاده از هاب کاملا به این موضوع بستگی دارد که شما از چه تجهیزات هوشمند سازی استفاده می‌کنید و چه تعدادی از آن‌ها را می‌خواهید کنترل کنید.
ب) سنسورها:
وظیفه جمع‌آوری اطلاعات محیطی به شکل لحظه‌ای و اعلام آن‌ها به پردازنده برای صادر کردن دستورات اجرایی را بر عهده دارند. سنسورها انواع مختلفی داشته و هرکدام وظیفه مشخصی برعهده دارند و کمیت‌های مختلفی مثل فشار، دما، ارتفاع، وزن و… را اندازه‌گیری می‌کنند. از مهمترین سنسورهای مورد استفاده در سیستم هوشمند سازی ساختمان می‌توان موارد زیر را نام برد:
1. سنسور حرکتی:
این سنسور برای تشخیص حرکات مورد استفاده واقع می‌شود و در هوشمند سازی ساختمان‌ها سنسور حرکتی در بخش‌های مختلف کاربرد دارد. یکی از موارد کاربرد سنسور حرکتی برای سیستم روشنایی هوشمند است که برای مثال با حرکت افراد و یا ورود آن‌ها به راه پله‌ها یا پارکینگ این سنسور وارد عمل می‌شود و لامپ‌ها را روشن می‌نماید. همچنین از سنسور حرکتی در بخش کنترل امنیت ساختمان‌ها مخصوصا پشت بام‌ها و محوطه‌های باز آن‌ها می‌توان استفاده نمود.
2. سنسور صوتی:
با استفاده از این سنسور می‌توان بخش‌های مختلف خانه هوشمند را با صدا کنترل و مدیریت کرد. سنسور صوتی در قالب سیستم دستیار صوتی با دیگر سنسورها ارتباط می‌گیرد و از طریق دریافت صدا، دستورات را به دیگر سنسورها منتقل نموده که باعث عمل کردن عملگراها به فرمان‌ها می‌شود. این تکنولوژی بسیار ارزشمند است و کاربردهایی مثل پخش و کنترل موسیقی، کنترل چراغ‌ها، کنترل سیستم تهویه و سرمایش و گرمایش، سیستم امنیتی، کنترل پرده و کرکره‌های برقی، پرسیدن سوالات مختلف مانند ساعت یا تاریخ و دریافت جواب از دستیار صوتی و … کمک می‌کند.
3. سنسور دما:
از سنسورهای دمایی برای اندازه‌گیری دقیق دما در بخش‌های مختلف ساختمان، استفاده می‌شود. سنسورهای دمایی چندین مدل هستند که شامل موارد زیر می‌شوند:
● سنسور دمای محیطی: برای اندازه‌گیری دمای اتاق‌ها.
● سنسور دمای کمربندی: برای اندازه‌گیری دمای لوله‌ها و مخازن آب.
● سنسور دمای کانالی: برای اندازه‌گیری دمای کانال‌های هوا و کانال‌های سرمایشی و گرمایشی.
4. سنسور فشار:
در هوشمند سازی ساختمان از این سنسور برای اندازه‌گیری فشار مخازن و پیدا کردن ارتفاع آب مخازن استفاده می‌شود. از پرکاربردترین سنسورهای فشار در هوشمند سازی ساختمان می‌توان موارد زیر را نام برد:
● سنسور فشار کانالی: برای اندازه‌گیری فشار هوای ورودی یا خروجی کانال‌های سرمایشی و گرمایشی.
● سنسور فشارDPS: برای ارزیابی سیستم تهویه مطبوع و اطلاع از عملکرد صحیح فیلترهای سیستم سرمایش و گرمایش مرکزی.
5. سنسور رطوبت:
این سنسورها هم در محیط اتاق و هم در کانال هوا نصب می‌شوند و از آن‌ها برای اندازه‌گیری میزان رطوبت در هوای اتاق‌ها استفاده می‌شود. از طریق اطلاعاتی که این سنسورها راجب رطوبت جمع‌آوری کرده و به پردازنده یا کنترلر اصلی می‌فرستند، نوع کار سیستم تهویه مرکزی مشخص می‌گردد.
6. سنسورهای امنیتی و دوربین‌های مداربسته:
سنسورهای امنیتی و دوربین‌ها اطلاعات و تصاویر لازم را به پردازنده مرکزی و مالک ساختمان می‌فرستند و درمواقع نیاز هشدارهای امنیتی لازم را برای مالک ساختمان و دستگاه‌های اجرایی مانند پلیس و آتش نشانی و … ارسال می‌کنند. هشدار دهنده‌ها ممکن است آژیر، زنگ‌های اخبار و یا بوق‌ها و زنگ‌های دیواری یا فلاشر و ترکیب آژیر با فلاشر باشند. همچنین آن‌ها می‌توانند هشدار را از طریق بلندگو و با آژیر خطر که بلافاصله با پیام تخلیه و عدم استفاده از آسانسور در خروج از ساختمان همراه می‌شود، اعلام کنند. همچنین با استفاده از این دوربین‌ها و سنسورها می‌توان رفت و آمد و تردد در ساختمان را زمانی که حضور ندارید کنترل نمایید.
ج) عملگرها:
دستگاه‌ها و تجهیزات عملیاتی دستورات را اجرا می‌کنند. اجرای یک دستور می‌تواند به شکل با سیم و یا ارسال یک کد مادون قرمز و یا موج رادیویی باشد. از مهمترین عملگراها می‌توان به رله‌ها، کلیدها و … اشاره کرد. برای مثال رله‌های پرده‌ها و کرکره‌های برقی با دریافت دستور از پردازنده شروع به کار می‌کنند و باعث باز و بسته شدن پرده‌ها و کرکره‌ها می‌شوند.
از تجهیزات عملگرای مهم دیگر در ساختمان هوشمند می‌توان ترموستات‌ها را نام برد که با دریافت دستورات از پردازنده مرکزی شروع به انجام کار می‌نمایند. مانند ترموستات فن کویل‌ها که وظیفه خاموش و روشن کردن فن‌ها و تنظیم و کنترل جریان آب در گردش مدار را در سیستم‌های سرمایشی و گرمایشی و تهویه هوای مطبوع برعهده دارند.
طبقه بندی تجهیزات هوشمند سازی ساختمان از لحاظ ارتباط
این تجهیزات از لحاظ ارتباط در دو دسته تجهیزات با ارتباط سیمی و تجهیزات با ارتباط بی‌سیم جای می‌گیرند.
● تجهیزات هوشمند سازی ساختمان با سیم
در این روش از طریق کابل‌های مخصوص بین پردازنده‌ها (کنترلرها)، سنسورها و عملگرها ارتباط برقرار می‌شود. برای اجرای این روش نیاز به فضای بیشتری در ساختمان است و برای نظم بیشتر حتما باید سیم‌کشی‌ها از درون تابلوهای برق صورت بگیرند. برای استفاده از این روش می‌توان از پروتکل‌های مختلفی استفاده کرد همچون پروتوکل ZigBee، ENocean، Zway، Wemo و Nest.
● تجهیزات هوشمند سازی ساختمان بی‌سیم
در این روش ارتباط فیزیکی مانند روش با سیم، بین اجزا و تجهیزات هوشمند سازی وجود ندارد و این دستگاه‌ها از طریق ارتباط بی‌سیم (وایرلس) به یکدیگر متصل‌اند. در روش هوشمند سازی ساختمان بی‌سیم، انتقال اطلاعات به کمک امواج رادیویی و به کمک شبکه اینترنت یا بلوتوث انجام می‌گیرد. نصب سریع و راحت و همچنین عدم نیاز به سیم‌کشی و دردسرهای آن، از مزیت‌های این روش به شمار می‌آیند.
سخن پایانی
هوشمند سازی ساختمان با تجهیزات مختلف در پروژه‌های ساختمانی امروزی از خانه و ویلا گرفته تا مجتمع‌های اداری و تجاری اجتناب ناپذیر است. استفاده از تجهیزات هوشمند سازی ساختمان و ساختن خانه‌های هوشمند و زندگی در این خانه‌ها با امکانات جذاب، تجربه دلنشینی می‌باشد که همه افراد آن را دوست دارند. کنترل لوازم برقی خانه با موبایل از راه دور، تنظیم اتوماتیک سیستم‌های سرمایش و گرمایش، سنسورهای هوشمند چندمنظوره و بسیاری موارد دیگر، زمینه را برای نسل جدید خانه‌ها و ساختمان‌ها فراهم کرده است. در آینده‌ای نزدیک و با ظهور تجهیزات پیشرفته‌تر هوشمند سازی ساختمان بیشتر رواج پیدا کرده و همه‌گیر می‌شود.
