انواع اتصالات نسل دوم سیستم اتوماسیون ساختمان

برخلاف سیستم های قدیمی مدیریت ساختمان  نظیر BMS که هوشمند سازی یک ساختمان تنها در مرحله ساخت و پیش از برق کشی قابل انجام بود. نسل دوم سیستم اتوماسیون ساختمان در هر مرحله از ساخت و حتی در حین استفاده از یک ساختمان قابل اجرا است. در واقع نسل دوم سیستم اتوماسیون ساختمان، دارای اتصالات بی سیم است و اجزا به وسیله نسل های جدید ارتباطی با یکدیگر هماهنگ می شوند. انواع اتصالات نسل دوم سیستم اتوماسیون ساختمان مهم ترین مزیت این سیستم نسبت به روش های مشابه است. 

ارتباطات بی سیم در این نسل باعث می شود یک ساختمان بدون تغییر یا تخریب هوشمند شود. این موضوع به معنی این است که شما حتی خانه های بسیار قدیمی را می توانید به راحتی هوشمند نمائید و کنترل اجزای آن را به وسیله دستیار صوتی، اپلیکیشن و کلیدهای تابعی در دست داشته باشید.

اتصالات سیستم های مدیریت ساختمان

در روش های قدیمی سیستم های هوشمندسازی ساختمان، هر یک از اجزایی که کارفرما خواستار هوشمند شدن آن بود می بایست در محله ساخت و پیش از برق کشی به وسیله کابل هایی به یک پنل مرکزی متصل می شدند. این کابل ها که از جنس کابل های دیتا بودند برای مثال باید از پشت یک کلید برق تا محل جاگذاری پنل مرکزی کشیده می شد تا بتواند هماهنگ کننده کلید برق و هاب مرکزی باشد. تمام کلیدها، پرده ها، سیستم تهویه( در صورت هوشمندی آن) و …. به یکدیگر متصل می شدند و یک شبکه پیچیده از سیم کشی در هر واحد ساختمانی به وجود می آمد. این شبکه پیچیده مضرات بسیار زیادی را  همراه داشت. با هم به بررسی برخی از این مضرات می پردازیم.

کابل های دیتای مورد استفاده در سیستم مدیریت ساختمان

هزینه بالا

همانطور که در بالا اشاره شد، بر خلاف اتصالات نسل دوم سیستم اتوماسیون ساختمان که غالبا از جنس بی سیم هستند، سیستم های قدیمی هوشمند سازی نظیر BMS باید در مرحله ساخت با کابل کشی بین اجزا اجرا می شدند. این موضوع باعث بالا رفتن هزینه های ساخت برای یک سازنده بود. هزینه تهیه کابل های دیتا بسیار بالا بوده، همچنین اجرای آن نیز باید توسط یک متخصص انجام می پذیرفت که خود باعث بالا رفتن قیمت تمام شده یک واحد ساختمانی میشد.

تخصصی بودن اجرا

کابل کشی در سیستم های قدیمی هوشمند سازی، بسیار حساس، ویژه و تخصصی بود. شرکت ارائه دهنده سیستم هوشمند سازی باید از یک یا چند متخصص الکترونیک در حین انجام پروژه استفاده می کردند. زیرا در صورت عدم انجام این امر به وسیله متخصصین خرابی ها، عدم عملکرد مناسب و در نهایت نارضایتی را به وجود می آورد.

سختی تعمیرات

کابل کشی های در مرحله ساخت در سیستم مدیریت ساختمان قبل از مراحل نازک کاری انجام می پذیرفت پس در صورت خرابی هر یک از اجزا باید بخشی از دیوار تخریب می شد و کابل ها تعویض می شدند.

عدم توانایی گسترش هوشمندی

اتوماسیون ها در سیستم هوشمند سازی مدیریت ساختمان بسیار محدود هستند همچنین قابلیت گسترش ندارند. به این معنا که کاربر توانایی گسترش هوشمندی واحد خود را نداشت، یعنی هیچ جزئی از خانه پس از مرحله ساخت نمیتوانست هوشمند شود. 

اتصالات نسل دوم

اتصالات نسل دوم سیستم اتوماسیون ساختمان بر خلاف روش های قدیمی از روش های بسیار نوین تکنولوژی بهره می برد. اتصالات بی سیم در این سیستم پیشرو که شرکت پردازش هوشمند پرگار سپهر ارائه دهنده خدمات آن است باعث می شود هزینه های تمام شده برای یک واحد ساختمانی بسیار کاهش پیدا نماید، ساختمان در هر مرحله ای از ساخت و استفاده قابلیت هوشمند شدن باشد و تعمیرات آن به سادگی و بدون تخریب انجام پذیرد. یکی دیگر از مزیت های به وجود آمده از تنوع اتصالات نسل دوم سیستم اتوماسیون ساختمان این است که هوشمند سازی یک واحد می تواند به صورت جز به جز انجام گردد. یعنی شما می توانید برای مثال  در مرحله اول فقط نورپردازی هوشمند یا سیستم های امنیت یا ایمنی یا هرکدام از خدمات گسترده هوشمند سازی را انجام دهید و در مراحل بعدی هوشمندی ساختمان خود را تکمیل نمایید.

همچنین این توانایی را خواهید داشت که برای مثال از یک اتاق خواب هوشمند شروع کنید و در صورت رضایت هوشمند سازی واحد ساختمانی خود را گسترش دهید. همه این مزیت ها ناشی از اتصالات نسل دوم سیستم اتوماسیون ساختمان است که همگام با پیشرفته ترین تکنولوژی های روز دنیا بوده و تجربه یک زندگی ایده آل را برای شما به ارمغان خواهد آورد.

اتصالات نسل دوم سیستم اتوماسیون ساختمان

در نسل دوم سیستم های اتوماسیون ساختمان، ما واحد شما را با آخرین تکنولوژی روز دنیا و استفاده از اتصالات بی سیم هوشمند خواهیم کرد. این به این معناست که واحد ساختمانی شما بدون تخریب و  فارغ از سال ساخت یا کاربری آن هوشمند می گردد. هوشمند شدن تمام اجزای ساختمان از مزیت های دیگر استفاده از اتصالات نسل دوم سیستم اتوماسیون ساختمان است. تمامی اجزای ساختمان شما که از انرژی الکتریکی بهره می برند قابلیت هوشمند شدن را دارا هستند. همچنین شما می توانید با تهیه لوازم خانگی هوشمند تجربه کنترل تمام اجزای خانه را از طریق تلفن همراه خود داشته باشید.

رویای ارتباطات بی سیم

اتصالات نسل دوم سیستم اتوماسیون ساختمان از نوع بی سیم هستند. همه ما برخی از این اتصالات را می شناسیم و در زندگی روزمره از آن ها استفاده میکنیم. از طریق امواج وای فای به وسیله تلفن همراه یا کامپیوتر ها به شبکه جهانی وب متصل می شویم. فایل های خود را به وسیله پروتکل بلوتوث منتقل می نماییم. با استفاده از امواج اینفررد  تلویزیون خود را خاموش و روشن می نماییم و … . 

اتصالات بی سیم در طول سالیان دراز استفاده شده اند و عیب یابی شده اند. ما در خانه های هوشمند با تکیه بر دانش و تکنولوژی و با استفاده از اتصالات نسل دوم سیستم اتوماسیون ساختمان، توانایی هوشمند سازی تمامی اجزای ساختمان ها را دارا هستیم. 

در کنار استفاده از امواج بی سیم نظیر وای فای، بلوتوث، امواج اینفررد و Rf خانه های هوشمند از پروتکل های جدیدتری نظیر زیگ بی، MQTT و  … استفاده می نماید. در ادامه به توضیح تاریخچه این اتصالات بی سیم جدید و کاربرد آن در خانه های هوشمند خواهیم پرداخت.

تاریخچه اتصالات بی سیم

بشر از ابتدای تاریخ به دنبال راه حل هایی برای ایجاد ارتباط از راه دور بوده است. در ابتدایی ترین روش های ارتباطی، انسان ها از طریق فریاد، ایجاد صدا به وسیله ابزارهایی نظیر سازهای ابتدایی و در برخی مناطق با استفاده از دود از فواصل دور و با یکدیگر ارتباط می گرفتند. این ارتباطات دارای شیوه های کد گذاری برای اعلام حضور خطر، نشانه گذاری جای شکار و …. بود. 

با گذر زمان شیوه های ارتباطی پیشرفته تر شد. با گسترش شهرنشینی دستورات پادشاهان از طریق چاپارها و با سرعت بسیار زیاد بین مناطق مختلف تحت حکمرانی ابلاغ میشد. برخی حکومت ها برای ارتباط با همسایه ها و درخواست کمک در حین حمله دشمنان از روشی ابداعی بهره می بردند. در این روش آتشدان هایی در فواصل مشخص از هم و مابین دو منطقه قرار میگرفت و با روشن شدن آن ها پیام کمک بین آنها ردوبدل می گشت. اما هنوز ارتباطات سریع مابین افراد و اجزا از رویاهای انسان بود.

انقلاب صنعتی، ارتباطات نوین

با گذر زمان و انقلاب صنعتی در اروپا پیشرفت تکنولوژی با سرعت سرسام آوری به وقوع پیوست. هر روزه زیمن شاهد اختراع یک وسیله، روش یا سیستم نوین بود. سیستم های ارتباطی نظیر تلگراف، مورس و … باعث به وجود آمدن نسل نوینی از شیوه های برقراری ارتباط میان مردم شد. این ابداعات در نهایت به اختراع سیستم ارتباطی تلفن توسط الکساندر گراهام بل شد. بل با کمک دستیار جوان خود، واتسون، رویای بشر برای ارتباط از راه دور را به حقیقت برسند. تا جایی که در در سال ۱۹۱۵ یک خط تلفن سرتاسری در خاک ایالات متحده آمریکا برقرار شد. آن روز رئیس‌جمهور ایالات متحده آمریکا از کاخ سفید در واشنگتن با فرماندار کالیفرنیا ارتباط برقرار کرده بود و صدای او را می‌شنید.

ارتباطات بی سیم

با گذر زمان انسان به فکر حذف سیم ها از سیستم ارتباطی بل شد. این ایده در نهایت به اختراع تلفن های بی سیم منجر شد. سیستم های ارتباطی گسترش پیدا کردند، استفاده از امواج رادیویی و تلفن های ماهواره ای بسیار مرسوم شد و تلفن همراه به عنوان یک ابداع شگفت انگیز به صورت گسترده در اختیار عموم مردم قرار گرفت. 

تا به اینجا شیوه های ارتباطی مابین افراد بود، اما چه میشد اگر اجزای مختلف زندگی نیز می توانستند با یکدیگر مرتبط شوند و کارها را صورت اتوماتیک انجام دهند؟ 

انواع اتصالات نسل دوم سیستم اتوماسیون ساختمان پاسخ دهنده این رویای بشر بود.

ارتباطات و سیستم های اتوماسیون ساختمان

در ابتدا شیوه های ابتدایی سیستم های اتوماسیون ساختمان ابداع گشت. این سیستم ها کارهای ساده ای نظیر روشن و خاموش کردن چراغ ها یا سیستم های تهویه را انجام میدادند. 

با گذر زمان و در آغاز قرن بیست و یکم مبحثی تحت عنوان اینترنت اشیا به وجود آمد و باعث رشد چشمگیر تکنولوژی شد. اینترنت چیزها IoT ، اجسام مختلف را به شبکه جهانی اینترنت متصل می کرد و باعث به وجود آمدن یک شبکه مش از چیزها میشد که با یکدیگر ارتباط خواهند داشت و عملکردها را با استفاده از این اتصال و ارتباط انجام خواهند داد. اینترنت چیزها، یکی از مهمترین اجزایی است که در انواع اتصالات نسل دوم سیستم اتوماسیون ساختمان مورد استفاده قرار می گیرد.

اشاره شد که از روش های اتصال بی سیم مختلفی برای ایجاد ارتباط مابین اجزای یک ساختمان هوشمند شده با نسل دوم سیستم اتوماسیون ساختمان استفاده می شود.

از اینترنت اشیا با عنوان انقلاب دوم صنعتی یاد می شود

از جمله آنها به وای فای، بلوتوث، امواج مادون قرمز و رادیویی اشاره کردیم. همچنین شرکت های مختلفی پروتکل های جدیدی را برای ایجاد ارتباطات مابین اجزا ساخته اند. این ارتباطات در انواع اتصالات نسل دوم سیستم اتوماسیون ساختمان دسته بندی می شوند. از جمله آن ها میتوان به دو پروتکل معروف و نوین با نام های زیگ بی و  MQTT اشاره کرد.

پروتکل های ارتباطی

در ابتدا به تعریف پروتکل می پردازیم و سپس برخی از نوین ترین روش های ارتباطی بی سیم را بررسی می کنیم.

پروتکل هوشمند، به مجموعه از قوانین یا شیوه های برقراری ارتباط مابین دستگاه ها اجزایی است که قرار است در یک ساختمان هوشمند تعبیه گشته اتوماسیون نویسی روی آنها انجام پذیرد. در واقع قوانین ارتباطی مابین اجزای یک سیستم مورد استفاده در اینترنت اشیا با پروتکل ها کنترل می شود. ایجاد این پروتکل ها به منظور کاهش مصرف انرژی، سادگی استفاده و امنیت بالاتر نسبت به سیستم های ارتباطی مشابه بود است.

انواع اتصالات نسل دوم سیستم اتوماسیون ساختمان شامل پروتکل های خانه هوشمند می باشد که می توان به Z-wave ، ZigBee ، KNX ، WiFi ، RF ، modus اشاره کرد.

زیگ بی

در انواع اتصالات نسل دوم سیستم اتوماسیون ساختمان، زیگ بی، یکی از جدیدترین و موثر ترین این نوع از اتصالات است.

ZigBee یک تکنولوژی نوین اتصال بر پایه یک استاندارد جهانی یعنی  IEEE 802.15.4 است که به منظور استفاده گروهی از پروتکل های نوین ایجاد ارتباطات با سطح بالا اختراع شده است. این تکنولوژی نوین  میتواند با استفاده از  رادیو های دیجیتال کوچک و کم مصرف یک شبکه شخصی بی سیم را برای استفاده در مقاصدی نظیر سیستم های اتوماسیون ساختمان، مصارف پزشکی و …  به وجود می آورد. اجزای مختلف این پروژه ها همگی با پهنای باند کم به یکدیگر متصل می شوند و یک شبکه را ایجاد میکند.

پروتکل ارتباطی زیگ بی

هدف ساخت این پروتکل جدید ایجاد یک شبکه ارزان و با کیفیت تر نسبت به شبکه های مشابه نظیر وای فای یا بلوتوث است. ویژگی اصلی زیگ بی ایجاد اتصالات بسیار زیاد مابین این اجزا است به صورتی که هر شبکه مش حاصل از زیگ بی میتواند بیش از ۶۴۰۰۰ یونیت مختلف را به هم متصل کند.

به علت مصرف کم انرژی در این تکنولوژی جدید، از آن به عنوان شیوه اصلی اتصال مابین اجزایی استفاده می شود که با باتری کار میکنند. این اجزا اغلب وظایف کنترلی را دارا هستند. در سیستم های اتوماسیون خانگی، واحدهای کنترلی نظیر سنسور ها از این نوع اتصال بهره می برند.

MQTT

در انواع اتصالات نسل دوم سیستم اتوماسیون ساختمان، سیستم های ارتباطی مختلفی استفاده می شود. این پروتکل ها روش های ارتباطی مابین چیزهایی هستند که در اینترنت اشیا کاربرد دارند. یکی از مهمترین این پروتکل ها MQTT است.

طبق اطلاعات و داده ها، این پروتکل در سال ۲۰۱۸ پراستفاده ترین روش ارتباطی در مبحث اینترنت اشیا بوده است. طبق توضیحات مندرج درباره این پروتکل نوین ارتباطی، MQTT یک پروتکل ارتباطی  M2M یا machine to machine ( شی به شی) است.

در ارتباطات گذشته اشیا به انسان وصل میشدند اما در این پروتکل ماشین ها به یکدیگر متصل می گردند. ارتباط این پروتکل بر اساس ارتباط مابین کلاینت سرورها می باشد و همچنین در دسته بندی شبکه یا Network قرار دارد. MQTT پروتکلی است که بر روی پروتکل TCP کار می کند و برای ایجاد شبکه مابین اجزایی که با این سیستم کار میکنند بسیار مناسب و به صرفه است. از این پروتکل در ساخت لوازم خانگی هوشمند استفاده می گردد. ویژگی اصلی این پروتکل سادگی و سبکی آن است و همین موضوع آن را به یک سیستم محبوب در انواع اتصالات نسل دوم سیستم اتوماسیون ساختمان تبدیل کرده است.

Z-Wave

پروتکل امواج زد یکی دیگر از انواع اتصالات نسل دوم سیستم اتوماسیون ساختمان است. این پروتکل در سال ۱۹۹۹ به دنیا عرضه شد و تا به امروز یکی از پر استفاده ترین روش های ارتباطی بی سیم میان اجزای مختلف بوده است. 

پروتکل Z wave نوعی از تکنولوژی شبکه مش است که برای ارتباط بی سیم میان لوازم خانگی است که دارای توانایی ایجاد یک شبکه درونی را دارا هستند طراحی شده است. و این سیستم در طول حیات خود با پیشرفت های چشمگیری روبرو شده و یکی از مهمترین اتصالات در یک سیستم خانه هوشمند است.امنیت بالا، طول نفوذ زیاد ( در داخل خانه حدود ۳۰ متر و در فضای باز ۱۰۰ متر) ایجاد شبکه مش و عدم اختلال با دیگر امواج از مهمترین مزیت های این پروتکل در انواع اتصالات نسل دوم سیستم اتوماسیون ساختمان است.

KNX

پروتکل باز در واقع یک خط عمومی (باس) است که بر مبنای یک استاندارد بین المللی عمل می کند؛ به همین خاطر تولید کنندگان مختلف می توانند از این پروتکل استفاده کنند. این امر به شما این امکان را می دهد که از محصولات مختلف تولید کنندگان متفاوت استفاده کنید.

این سیستم ارتباطی یکی ار روش های ایجاد ارتباط مابین اجزای یک خانه هوشمند است. این سیستم ارتباطی حدود ۲۱ سال پیش ابداع شده و در طول این مدت بهبود های فراوانی را از نظر عملکرد و میزان مصرف انرژی همراه داشته است. این سیستم یک پروتکل  باز بوده بنابراین تمامی شرکت های فعال در حوزه اینترنت اشیا می توانند از آن استفاده کنند. KNX دارای امنیت بالا و سرعت انتقال اطلاعات بسیار بالایی است. البته این سیستم با معایبی همراه است که از جمله آن می توان به نیاز به حضور زیرساخت اشاره کرد، نحوه سیم کشی اجزای استفاده کننده از این سیستم با سیم کشی سنتی متفاوت است و همین موضوع باعث می شود که بسیاری از شرکت ها از استفاده از آن سرباز زنند.

خانه های هوشمند

خانه های هوشمند با استفاده از انواع اتصالات نسل دوم سیستم اتوماسیون ساختمان، ساختمان ها را فارغ از سال ساخت و سیستم برق کشی هوشمند می کند. هوشمند سازی در سیستم نوین مورد استفاده توسط خانه های هوشمند شامل تمامی اجزای خانه می باشد.

هر جزئی از ساختمان شما که با برق کار می کند می تواند به وسیله کارشناسان ما هوشمند شده و کنترل آن به وسیله تلفن همراه، دستیار صوتی یا کلیدهای تابعی صورت پذیرد. ما در خانه های هوشمند در تلاشیم تا آخرین تکنولوژی روز جهان در زمینه اینترنت اشیا و سیستم های نوین ساختمانی را در اختیار عموم مردم قرار دهیم. خانه های هوشمند با تکیه بر تجربه استفاده از سیستم های قدیمی مدیریت ساختمان، نسل دوم سیستم های اتوماسیون ساختمانی را در اختیار هموطنان گرامی در سراسر ایران قرار داده است. برای هوشمند شدن کافی است با ما تماس بگیرید.