خانه هوشمند چیست؟ هوشمندسازی ساختمان چطور انجام می شود؟_آیندگان

این روزها با پیشرفت تکنولوژی مفاهیم جدیدی داخل بازار کسب‌وکار یا حتی مسکن شده است که احتمالا برخی از ما به‌خوبی با آن آشنا نباشیم. یکی از این مفاهیم خانه هوشمند و هوشمندسازی خانه است. در این مقاله، به این سؤالات جواب خواهیم داد: خانه هوشمند چیست و هوشمندسازی خانه‌ها چه معنایی دارد؟

آپارتمان هوشمند چیست؟

خانه هوشمند اصطلاحی است برای اشاره به خانه‌ای آسایش‌محور که در آن از دستگاه‌ها و تجهیزات اتوماتیکی منفعت گیری می‌شود که تجهیزبه ربط اینترنتی می باشند و می‌توان آنها را با منفعت گیری از تلفنهای هوشمند یا دیگر ابزارهای شبکه کنترل کرد.

در خانه‌های هوشمند، دستگاه‌ها از طریق اینترنت با یکدیگر ربط دارند. کاربر می‌تواند عملکردهایی همانند امنیت، دسترسی به خانه، دما، نورپردازی و سیستم نمایش خانگی را کنترل کند اما مفهوم خانه هوشمند از این دستگاه‌ها فراتر می‌رود و مجموعه‌ای آپارتمانی یا حتی فعالیت‌های ساخت‌وساز را نیز در بر می‌گیرد.

آپارتمان چطور هوشمند می‌شود؟

دستگاه‌ها در خانه‌های هوشمند به یکدیگر متصل می باشند. این شبکه را می‌توان از طریق «نقطه‌ای مرکزی» (گوشی هوشمند، تبلت، لپ‌تاپ یا حتی کنسول بازی) کنترل کرد. سیستم اتوماسیون خانه به کاربر اجازه می‌دهد قفل درها، تلویزیون، دستگاه‌های تهویه، نمایشگرها، دوربین‌ها، نورها و تجهیزاتی همانند یخچال را از راه دور کنترل کند.

سیستم اتوماسیون روی موبایل یا دیگر دستگاه‌های شبکه نصب می‌شود و کاربر می‌تواند ماموریت های و کارکرد دستگاه‌ها را برنامه‌‌ریزی کند. اپلیکیشن‌های خانه هوشمند طبق معمولً قابلیت خودیادگیری دارند. آنها از روی برنامه‌ریزی‌های کاربر یاد می‌گیرند چه تغییراتی در کارکرد خود تشکیل کنند.

خانه‌های هوشمند تجهیزبه کنترل نورپدازی، به ساکنان اجازه خواهند داد با تنظیم مقدار نور و خاموش و روشن شدن نورها با ورود خروج افراد، در مصرف انرژی صرفه‌جویی و هزینه‌های انرژی خود را افت دهند. برخی از سیستم‌های اتوماسیون به کاربرانی که در خانه وجود ندارند، حرکت‌های درون خانه را هشدار خواهند داد. صاحب‌خانه می‌تواند در شرایط خطرناک یا اضطراری با پلیس یا آتش‌نشانی تماس بگیرد.

دستگاه‌هایی همانند زنگ‌های هوشمند در، سیستم امنیت هوشمند و تجهیزات دیگر هنگامی به سیستم مرکزی متصل خواهد شد، بخشی از فناوری اینترنت اشیا خواهند شد. اینترنت اشیا شبکه‌ای از اشیای فیزیکی است که به قابلیت جمع‌آوری و به‌اشتراک‌گذرای اطلاعات الکترونیکی تجهیزمی باشند.

اجزای خانه هوشمند

سیستم‌های گرمایش و سرمایش یکی از مهم‌ترین اجزای خانه‌های هوشمند می باشند. محصولات این دسته به کاربران اجازه خواهند داد کنترل بیشتری روی تجهیزات گرمایش و سرمایش داشته باشند و آنها را تنظیم کنند. برخی از دستگاه‌های این قسمت به سنسورهای دما و رطوبت تجهیزمی باشند و ساکنان خانه می‌توانند آنها را برنامه‌ریزی کنند تا در دماها و رطوبت‌های خاص فعال یا غیرفعال شوند. این دسته از سیستم‌های هوشمند شامل دستگاه‌های تهویه هوا نیز می‌شود.

محصولات نورپردازی تازه قابلیت اتصال به تلفنهای هوشمند یا تبلت‌ها را دارند و قابلیت‌ها و راحتی‌های متنوعی در اختیار ساکنان خانه‌ها قرار خواهند داد. نورها را می‌توان از راه دور خاموش یا روشن کرد، به آنها برنامه‌ داد، یا بر پایه طلوع و غروب خورشید، خاموش و روشن شدن آنها را تنظیم کرد. این لامپ‌ها نیز همانند محصولات قدیمی‌تر می‌توانند با مشاهده حرکت روشن شوند. لامپ‌های هوشمند این قابلیت را دارند که از طریق وای‌فای با هم ربط برقرار کنند یا داده‌ها و اطلاعات خود را به گوشی کاربر بفرستند.

برخی لامپ‌های هوشمند قابلیت تنظیم شدت نور را به کاربر اراعه خواهند داد. دیگر دستگاه‌هایی که شدت نور را تنظیم می‌کنند نیز در این دسته قرار دارند. نورگیرهای اتوماتیک و پرده‌های الکتریکی به ساکنان خانه هوشمند این امکان را خواهند داد که شدت نور آفتاب را تحول دهند. این دستگاه‌ها را نیز می‌توان بر پایه زمان غروب و طلوع خورشید تنظیم کرد.

دستگاه‌های صوتی و تصویری از اجزای دلنشین‌ خانه‌های هوشمند می باشند. این دستگاه‌ها را می‌توان به یکدیگر متصل و با منفعت گیری از گوشی کنترل و برنامه‌ریزی کرد. تلویزیون‌ها و اسپیکرها قابلیت اجرای فرمان‌های گوناگون تعبیه‌شده در اپلیکیشن‌ها را دارند.

احتمالا با اهمیت ترین جنبه خانه هوشمند قابلیت‌های امنیتی پیشرفته‌ آن است. محصولات تجهیزبه دوربین حرکات را جستوجو می‌کنند، ویدیو ضبط می‌کنند و قابلیت پخش زنده دارند. این دستگاه‌ها را می‌توان با زنگ در خانه تنظیم کرد یا آنها را برای پایش نواحی خاصی از خانه به کار گرفت. آنها می‌توانند ربط تصویری و صوتی بین افراد داخل و اطراف خانه را نیز آسان کنند.

تعداد بسیاری از خانه‌های هوشمند به بسته‌های امنیتی پیشرفته تجهیزمی باشند. این بسته‌ها شامل سنسورهای تشخیص حرکت، پایش خانه و سیستم‌های اعلان و هشداری می باشند که حرکات مشکوک را گزارش خواهند داد. مالکان می‌توانند درها و پنجره‌ها را از راه دور قفل کنند.

علاوه‌براین، خانه هوشمند دستگاه‌های دستیار دیجیتال دارند. افراد می‌توانند با گفتار با این دستگاه‌ها ربط برقرار کنند و دستور بدهند. این دستیارها به سوال‌های شما جواب خواهند داد، تقویم و تماس‌ها را مرتب می‌کنند و به شما هشدار خواهند داد.

دستگاه‌های تشخیص دود و مونوکسیدکربن نه‌فقط هشدارهای صوتی تشکیل می‌کنند، بلکه می‌توان آنها را با گوشی‌ تنظیم کرد تا به ساکنان هشدار دهند که نباید در خانه بمانند. زیاد تر این دستگاه‌ها قابلیت تماس خودکار با سازمان‌هایی همانند آتش‌نشانی و مخاطبان خاص را دارند.

زمان‌ها است سیستم‌های آبیاری اتوماتیک بسیاری در دسترس می باشند اما اکنون سیستم‌های آبیاری هوشمند می‌توانند شرایط اقلیمی و محیطی را برسی و آنها را در برنامه‌های آبیاری لحاظ کنند. این سیستم‌ها این چنین می‌توانند شرایط مرتبط با رطوبت را اندازه‌گیری و برنامه آبیاری مناسبی برای نگه داری گیاهان تنظیم کنند.

نحوه اتصال سیستم‌های هوشمند

دستگاه‌های خانه هوشمند با ۲ روش بدون سیم و با سیم (یا ترکیبی از هر ۲) به یکدیگر متصل خواهد شد. سیستم‌های بدون سیم نصب ساده‌تری دارند. نصب سیستم اتوماسیون خانگی با خصوصیاتی همانند نورپردازی هوشمند، کنترل اقلیم و امنیت، هزینه بالایی نیز ندارد.

نقطه‌ضعف سیستم‌های بدون سیم این است که به پوشش وای‌فای قوی با شدت بالا و باند-عریض نیاز دارد که سیگنال‌های متعدد را در طیفی گسترده، به همه خانه انتقال می‌دهد. این احتمالا نیازمند خرید بسط‌‌دهنده‌های باند یا دستگاه‌های نقطه دسترس سیم‌دار باشد. سیستم‌های هوشمند بدون سیم عمدتاً برای خانه‌های کوچک یا اجاره‌ای مناسب می باشند.

از طرف دیگر، سیستم‌های خانه هوشمند با سیم پایداری بیشتری دارند. عموماً هک‌کردن این سیستم‌ها دشوارتر است و قیمت فروش خانه را نیز افزایش خواهند داد. این سیستم‌ها مقیاس‌پذیری خوبی دارند. طبق معمولً صاحب‌خانه‌هایی که به‌‌جستوجو طراحی مجدد یا نوسازی خانه‌هایشان می باشند، سراغ این سیستم‌ها می‌روال.

نقطه‌ضعف سیستم‌های با سیم قیمت بالاست. نصب این سیستم‌ها ده‌ها هزار دلار هزینه دارد (درحالی‌که سیستم‌های بدون سیم طبق معمولً به بودجه‌ای چندهزار دلاری نیاز دارند). به‌علاوه، شما باید فضایی را به سخت‌افزارهای شبکه، ازجمله کابل‌های اِتِرنِت تعلق دهید.

خانه‌های هوشمند

مفهوم خانه هوشمند به دستگاه‌های الکترونیکی متصل به یکدیگر محدود نیست. آپارتمان‌ها و ساختمان‌های هوشمند قرار است توانایی زندگی جمعی و در کنار چندین خانواده را ارتقا دهند.

دستگاه‌هایی که معارفه کردیم، تحولی بنیادی در زندگی ما تشکیل خواهند کرد؛ یعنی فضای زندگی ما در آینده نیز باید به همین نحو تکامل اشکار کند. ساختمان‌های هوشمند باید این امکان را در اختیار ما قرار دهند که زمان بیشتری ذخیره کنیم، نه‌فقط کالاهای زیاد تر. باید ربط ما با جهان اطراف را نگه داری کنند نه که ما را از آن جدا کنند. در این فضاهای آینده، اینترنت به ابزاری همگانی تبدیل می‌شود، نه یکی از امکانات برای آسایش و هوشمندی ساختمان‌ها به دستگاه‌های درونشان محدود نیست، بلکه این هوشمندی حتی در دیوارها نیز وجود دارد.

آپارتمان هوشمند با ۳ خصوصیت زیر تعریف می‌شود:

• امکانات هوشمند: این قسمت عمدتاً شامل ابزارهایی است که در خانه هوشمند وجود دارند اما شامل خدمات یکپارچه‌تری همانند نظافت ساختمان و تحویل بسته‌ها نیز خواهد شد اما آپارتمان فقط با این امکانات هوشمند نمی‌شود.
• اتصال: ساختمان‌ها در مرحله ساخت طوری سیم‌کشی خواهد شد که راه ارتباطی بین درون و بیرون وجود داشته باشد. دستگاه‌ها، سیستم‌های ساختمانی، ساکنین و مدیریت همه انها در یک شبکه قرار می‌گیرند.
• مدیریت اجتماعی: ساکنان از طریق خدماتی که هزینه‌ها، تأخیرها و دردسرها را افت خواهند داد، توانایی زندگی بهتری دارند.

ساختمان هوشمند از مرحله ساخت به شبکه اینترنت اشیا تجهیزمی‌شود. این شبکه سیستم‌های اتوماسیون، مدیریت، ساکنان، دستگاه‌های هوشمند و خدمات خارجی را به هم متصل می‌کند. این ساختمان‌ها از اغاز به وای‌فای، سنسورهای هوشمند، سیستم‌های گرمایش و تهویه هوشمند، سیستم کنترل دسترسی هوشمند و داشبورد مدیریت سیستم تجهیزمی باشند.

این اتصال علتمی‌شود مالکان داده‌های همه ساختمان را در قالب یک کل جمع‌آوری و از آنها برای مدیریت کارآمدتر ساختمان منفعت گیری کنند.

ابزارهای مدیریتی ساختمان هوشمند به مدیران و صاحب‌خانه‌ها اجازه می‌دهد زمان کمتری صرف ماموریت های فیزیکی خود بکنند. تمرکز در شبکه اتصال آپارتمان‌ها روی فضای اجتماعی نیرومندتر است.

آپارتمان‌های هوشمند از ابتدا به قابلیت‌های مدیریتی جمعی تجهیزشده‌اند. این قابلیت‌ها عبارت‌اند از تقویم ملاقات‌ها، ربط سریع با ساکنان، پشتیبانی‌رسانی به ساکنین و خدمات ملک سریع، همانند برق‌کشی یا لوله‌کشی.

مدیران این چنین می‌توانند دستگاه‌های هوشمند درون واحدها را نیز کنترل کنند. آنها به ساکنینی که اتفاقی یا به عمد در واحدها حبس شده‌اند، دسترسی دارند یا می‌توانند در زمستان‌ها دمای حداقل واحدها را تنظیم کنند.

آینده ساختمان‌های هوشمند

زندگی در خانه‌ای هوشمند بدون شک توانایی زندگی را افزایش خواهد داد. تحلیل‌های اقتصادی نشان خواهند داد نسل هزاره ترجیح خواهند داد به‌جای خرید خانه، در خانه‌های اجاره‌ای با امکانات و دسترسی‌های گسترده‌تر و هوشمندتر زندگی کنند. آپارتمان هوشمند این امکانات را برای آنها فراهم می‌کند اما هم‌زمان در زمان و هزینه‌های آنها صرفه‌جویی می‌شود.

تعداد بسیاری از طراحان ساختمان‌های هوشمند به تعبیه امکانات و فضاهایی برای فناوری‌های تازه روی آورده‌اند؛ برای مثال، تعدادی از این خانه‌ها فضای اشتراکی معینی برای کاربران سرویس‌های تاکسی آنلاین همانند «اوبر» و «لیفت» می باشند.

این چنین این ساختمان‌ها از لحاظ مدیریت و مصرف انرژی زیاد کارآمدتر از ساختمان‌های سنتی می باشند. تخمین‌ها نشان خواهند داد فناوری ساختمان هوشمند می‌توانند جهت ۵۰ میلیارد دلار صرفه‌جویی سالانه در مسکن شود.

اما همان گونه که اشکار است، این مزایا نگرانی‌های تعداد بسیاری برای حفاظت از حریم خصوصی ساکنان خانه‌های تشکیل می‌کند. دسترسی بالای مدیران به دستگاه‌های هوشمند در خانه و این تلاش بیشتر از حد برای اتصال همه واحدهای آپارتمانی هوشمند مانعی بزرگ بر سر راه گسترش این فناوری خواهد می بود.

ساخت‌وساز هوشمند

ساخت‌و‌ساز هوشمند عبارت است از فرایند طراحی، ساخت و منفعت‌برداری ساختمان با همکاری طرفینی که از فناوری‌های دیجیتال و تکنیک‌های تشکیل صنعتی نهایت منفعت گیری را می‌برند تا منفعت‌وری را افزایش دهند، هزینه‌های ساخت و نگهداری سازه را کم کنند و پایداری و مزایای کاربری را به حداکثر برسانند.

صنعت ساختمان‌سازی یکی از پرمصرف‌ترین صنایع است و قسمت عمده‌ای از پسماندها و انتشار کردن گاز دی‌اکسیدکربن در این صنعت تشکیل می‌شود؛ درنتیجه، ساخت‌وساز هوشمند نه‌فقط منفعت‌وری و شدت ساخت را افزایش می‌دهد، بلکه با صرفه‌جویی در مصرف مواد و افت تشکیل پسماند، مزایا محیط‌‌زیستی نیز خواهد داشت.

این شیوه ساخت‌وساز این زمان را به مردم می‌دهد که با هزینه‌ای کمتر به خانه‌های هوشمند بیشتری دسترسی داشته باشند.

در شیوه ساخت‌وساز هوشمند، مهندسان در وهله اول از ابزارهای دیجیتال برای طراحی منفعت گیری می‌کنند. یکی از اجزای مهم ساخت‌وساز هوشمند «مدل‌سازی اطلاعات ساختمان» (Building Information Modeling) یا BIM است. آنها با منفعت گیری از این مدل می‌توانند با دقت و کیفیتی بی‌سابقه، جنبه‌های گوناگون کارکرد سازه را پیش از اغاز فرایند ساخت مشاهده و برسی کنند. سپس طراحی‌ها با پشتیبانی نرم‌افزارهای هوشمند بهینه‌سازی خواهد شد.

درنتیجه، هزینه ساخت‌وساز افت می‌یابد. این چنین نرم‌افزارهای هوشمند با پیش‌بینی ریسک‌ها و مانع ها فاز ساخت، فرایند احداث بناها را ساده‌تر و کم‌هزینه‌تر می‌کنند. مواد و مصالح گسترش یافتهتر به‌طوری انتخاب خواهد شد که عمر سودمند سازه‌ها تا حد امکان افزایش یابد.

این چنین تعداد بسیاری از جنبه‌های خانه هوشمند و آپارتمان هوشمند که به آن اشاره شد، پیش از ساخت در طراحی لحاظ خواهد شد. مهندسان می‌توانند ایده‌ها، مفاهیم و فرایندهای خود را با انعطاف‌ و تنوع بیشتری انتخاب کنند؛ درنتیجه، سازه‌هایی که به روش هوشمند ساخته خواهد شد، نسبت به ساختمان‌های عادی تنوع بیشتری دارند.

خلاصه

در این مقاله خواندیم که مفهوم خانه هوشمند چیست. دیدیم که خانه هوشمند را می‌توانیم در ۳ سطح تعریف کنیم؛ خانه‌ها می‌توانند در سطح فردی، مجموعه‌ای آپارتمانی یا کل صنعت ساختمان، هوشمند باشند.

خانه‌ای هوشمند را می‌توان در هر مقیاسی اجرا کرد. امروزه افراد به‌سادگی دستگاه‌های موردنیاز خانه هوشمند را با قیمت مناسب می‌خرند و نصب می‌کنند اما ایده خانه هوشمند به گجت‌ها محدود نیست و یک یا چند مجموعه آپارتمانی یا حتی کل صنعت ساخت‌وساز را در بر می‌گیرد تا توانایی‌ای راحت‌تر و تازه از زندگی در خانه فراهم کند.

سوال‌های متداول