برای بررسی تاریخچه خانههای هوشمند نیاز است که نیاز انسان به آسایش را شناسایی نماییم. نیازی که همواره وجود داشته و بخش بزرگی از دل مشغولی تمام انسانها را شامل میشود.
این تمایل ذاتی به ساخت محیطی امن، راحت و کارآمد، ریشه در دوران ابتدایی زندگی انسان دارد؛ زمانی که انسانها برای پناه گرفتن از عوامل طبیعی، اولین سرپناهها را در غارها و سپس با استفاده از مصالح طبیعی مانند چوب، سنگ و گل ساختند. با گذشت زمان و پیشرفت فناوری، این سرپناهها به تدریج به خانههایی تبدیل شدند که هم نیازهای اولیه را برآورده میکردند و هم به عنوان فضایی برای تعامل اجتماعی، رشد فرهنگی و بروز خلاقیت عمل میکردند.
با ظهور انقلاب صنعتی در قرن هجدهم و نوزدهم، تحولات عمیقی در نحوه ساخت و تجهیز خانهها رخ داد. اختراعاتی مانند سیستمهای گرمایش مرکزی، لامپ الکتریکی و بعدا لوازم خانگی برقی، گامهای مهمی در جهت افزایش رفاه و آسایش در فضای خانه بودند. این تحولات، زمینه را برای ورود فناوریهای هوشمند به خانهها فراهم آورد و تصوری که پیش از آن تنها در دنیای علمی–تخیلی وجود داشت، به تدریج به واقعیت تبدیل شد.
در دهههای اخیر، با گسترش اینترنت اشیا (IoT)، هوش مصنوعی در خانه هوشمند و شبکههای ارتباطی پیشرفته، خانههای هوشمند به یک نیاز کاربردی تبدیل شدهاند. امروزه سیستمهایی که قادرند نور، دما، امنیت و حتی مصرف انرژی را به صورت خودکار و بر اساس عادات ساکنان تنظیم کنند، بخشی جداییناپذیر از زندگی بسیاری از افراد در سراسر جهان هستند. این تحول کیفیت زندگی را ارتقا داده و به حفظ منابع طبیعی و کاهش ردپای کربن نیز کمک شایانی کرده است.
بنابراین، تاریخچه خانههای هوشمند در واقع بازتابی از تلاش بیوقفه انسان برای دستیابی به آسایش بیشتر، امنیت بالاتر و تعامل هوشمندانهتر با محیط زیست خود است.
اتوماسیون و انسان اولیه
انسانها در تمام تاریخ به دنبال شرایط آسایش محیطی بیشتر برای زندگی بودهاند. انسانهای اولیه برای محافظت در برابر شرایط طبیعی مثل سرما یا باد و باران و برف به غارها پناه آوردند. با کشف آتش توانستند خود را گرم نگه دارند و غذاهای خود را بپزند. سپس برای تهیه غذا به کشاورزی پرداختند. با گذر زمان و شروع شهرنشینی دیوارهایی به دور شهر کشیدند تا از تهاجم دشمنان در امان بمانند. پس از تثبیت داشتن مسکن و غذا نیازهای ثانویهای مانند بهداشت فردی بروز نمود.
ساخت حمامها در روم و ایران باستان بیانگر پیشرفتهبودن این جوامع است. نیازهای انسان هر روز گستردهتر میشد تا در نهایت پس از انقلاب صنعتی تغییر بزرگی در این نیازها به وجود آمد. انسان کشاورز به صنعتگری تبدیل شد که بیشتر زمان خود را در کارخانهها مراکز تولیدی میگذراند. اینک کمبود زمان مهمترین دغدغه جوامع بود.
این کمبود زمان، زمینهساز ظهور اولین ایدههای اتوماسیون در زندگی روزمره شد. انسان دیگر تنها به دنبال تامین نیازهای اولیه نبود، بلکه به دنبال راههایی بود که بتواند کارهای تکراری و زمانبر را با کمترین دخالت دستی انجام دهد. در واقع، ریشههای اتوماسیون در کارخانهها و خانهها نیز جستجو شد. اولین دستگاههای خانگی مانند ماشین لباسشویی، یخچال هوشمند و جاروبرقی، همگی در پاسخ به این نیاز کاهش بار کاری و صرفهجویی در زمان طراحی شدند.
با پیشرفت فناوری دیجیتال در دهههای اخیر، مفهوم اتوماسیون خانگی فراتر از صرفهجویی در زمان رفت و به سمت هوشمندسازی محیط حرکت کرد. امروزه سیستمهایی که قادرند بر اساس عادات کاربران، نور را تنظیم کنند، دمای خانه را بهینه نمایند یا حتی زمان پخت غذا را برنامهریزی کنند، علاوه بر اینکه کار را سادهتر میکنند، تجربه زندگی را نیز شخصیتر و لذتبخشتر میسازند. این تحول، در واقع ادامه همان تمایل اولیه انسان، از غار تا خانه متصل به اینترنت، برای دستیابی به آسایش بیشتر است.
جالب اینجاست که اگرچه ابزارها و فناوریها تغییر کردهاند، اما هدف اصلی همچنان ثابت مانده است: کاهش تلاش فیزیکی، افزایش امنیت و بهبود کیفیت زندگی. انسان اولیه با آتش، گرمای خود را تامین میکرد؛ امروزه ما با یک دستور صوتی به سیستم گرمایشی خانه دستور میدهیم تا دمای اتاق را تنظیم کند. در هر دو حالت، هدف یکسان است، آسایش. تفاوت اصلی در این است که امروزه این آسایش با دقت و سرعت بیسابقهای همراه است.
قرن بیستم، انقلاب تکنولوژی
در آغاز قرن بیستم و با ورود اولین وسایل صنعتی به خانهها، زندگی برای انسان تبدیل به نمایشی بسیار شگفتانگیز شد. یخچالهای خانگی غذاها را تازه نگه میداشتند، نانها به وسیله تستر گرم میشدند، اولین نمونههای جاروی صنعتی خانهها را تمیز میکرد و انسان با پیشرفتی شگرف مواجه شد. روشنایی در شب به وسیله لامپها میسر شده بود و زندگی با گذشته تفاوت بسیاری داشت. میتوان گفت تاریخچه خانههای هوشمند در این دوران شکل گرفته باشد.
با گسترش صنعت و تکنولوژی انسان نیز نیازهایی جدید حس میکرد و همواره در آرزوی این بود که کارهای روزمره به صورتی راحتتر انجام گیرد.
اولین جرقههای اتوماسیون منزل با ابداع چراغهایی که با نام فتوسل شناخته میشوند زده شد. لامپهای حساس به نور که به صورت اتوماتیک در تاریکی روشن میشدند. اولین نمونههای آبیاری اتوماتیک گام دیگری در افزایش آسایش داشت. طبق تعریف ساختمان هوشمند استفاده از این مجموعه وسایل را نمیتوان هوشمندسازی ساختمان نامید اما بدون شک آنها از اولین اقدامات بشر برای کنترل روی منزل بودهاند.
این تحولات، تنها آغاز یک مسیر طولانی بود که در طول قرن بیستم، با سرعتی فزاینده پیش رفت. پس از جنگ جهانی دوم، با رشد اقتصادی و گسترش مصرفگرایی، لوازم خانگی برقی به سرعت وارد بازار شدند و به بخشی جداییناپذیر از زندگی روزمره تبدیل شدند. ماشینهای ظرفشویی، تلویزیونهای رنگی، سیستمهای تهویه مطبوع و بعدا مایکروفرها، همگی نشاندهنده تمایل روزافزون جامعه به خانههایی بودند که نه تنها پناهگاه باشند، بلکه فضایی هوشمندانه و کارآمد برای زندگی باشند.
در دهههای ۱۹۷۰ و ۱۹۸۰، با ظهور ریزپردازندهها و کامپیوترهای شخصی، اولین ایدههای واقعی درباره «خانههای هوشمند» شکل گرفت. شرکتهایی مانند X10 در آمریکا سیستمهایی طراحی کردند که امکان کنترل لوازم الکتریکی از راه دور، حتی از طریق خطوط برق خانه را فراهم میکردند. اگرچه این سیستمها هنوز بسیار محدود و گران بودند، اما برای اولین بار مفهوم «اتصال» و «کنترل مرکزی» در محیط خانه مطرح شد و زمینه فکری لازم برای تحولات بعدی فراهم گردید.
قرن بیستم، بنابراین شاهد معرفی ابزارهای کمکی برای راحتی بیشتر بود و صحنه ظهور فلسفهای جدید در معماری و طراحی فضای زندگی بود: فلسفهای که در آن خانه دیگر یک فضای منفعل نبود، بلکه به موجودی پویا و واکنشگرا تبدیل میشد. این تحول، با وجود محدودیتهای فنی آن زمان، بذر انقلاب دیجیتالی را که در قرن بیستویکم به ثمر نشست، در خاک تاریخ کاشت.
اولین وسایل هوشمندسازی ساختمان
اولین وسیلهای که به صورت یکپارچه وظیفه کنترل منزل را به عهده میگرفت در سال ۱۹۶۶ و با نام ECHO IV ساخته شد. این وسیله که قادر بود لیست خرید را در خود ذخیره کند برخی لوازم خانه را به صورتی محدود کنترل میکرد و قابلیت تغییر در سیستم تهویه را نیز داشت. در تاریخچه خانههای هوشمند این موضوع یک اتفاق بسیار شگفتانگیز بود. با گذر زمان و پیشرفت بیشتر علم اولین پروتکل عمومی ساختمان هوشمند ابداع شد.
در سال ۱۹۷۵ میلادی X10 به عنوان اولین پکیج جامع کنترل خانه به جهان معرفی شد. پروتکلی ساده که از فرکانسهای رادیویی RF برای ارتباط بهره میبرد و شامل یک رله ۱۶ کاناله که قابلیت کنترل روشنایی و برخی وسایل منزل بود. این سیستم در زمان خود بسیار پیشرفته بود ولی ایرادات فراوانی نظیر نیاز به زیرساختهای گران قیمت بود. سیستمهایی هوشمندسازی فعلی در کشور ایران نوع بهبود یافته این پروتکل هستند که در برخی موارد اصلاح شدهاند اما هنوز ایرادات بسیار زیادی دارند.
این گامهای اولیه، هرچند با محدودیتهای فنی و اقتصادی همراه بودند، اما نقش بنیادینی در شکلدهی به آینده خانههای هوشمند ایفا کردند. ECHO IV و X10 نخستین بار مفهوم «خانه قابل برنامهریزی» را ملموس ساختند؛ یعنی فضایی که واکنش آن به نیازهای ساکنانش تنها به دخالت دستی وابسته نباشد و بتواند از طریق دستورات از پیش تعیینشده، رفتاری خودکار داشته باشد. این ایده، که امروزه در قالب دستیارهای صوتی و سیستمهای یادگیری ماشینی تحقق یافته، در آن سالها هنوز در مرحله آزمایشی و حتی تخیلی به نظر میرسید.
در دهههای بعدی، با ظهور استانداردهای جدیدی مانند KNX، Zigbee و Z-Wave، سیستمهای هوشمندسازی از حالت تکمنظوره خارج شدند و به شبکههای یکپارچهای تبدیل گشتند که میتوانستند دادهها را بین دستگاههای مختلف تبادل کنند. برخلاف X10 که عمدتا بر کنترل ساده روشنایی متمرکز بود، این پروتکلهای جدید امکان مدیریت همزمان سیستمهای امنیتی، تهویه، پردههای برقی، صوت و تصویر و حتی مصرف انرژی را فراهم آوردند. این تحول، خانههای هوشمند را از یک مجموعه جداگانه از دستگاههای کنترلشونده به یک موجود واحد و هماهنگ تبدیل کرد.
در ایران نیز، هرچند توسعه فناوریهای هوشمندسازی با تاخیر همراه بوده، اما سالهای اخیر شاهد رشد چشمگیری در تقاضا برای سیستمهای خانگی هوشمند بودهایم. با این حال، همانطور که اشاره شد، بسیاری از این سیستمها هنوز بر پایه نسخههای اصلاحشده X10 یا فناوریهای مشابه آن عمل میکنند که از نظر پایداری، امنیت و مقیاسپذیری دچار ضعف هستند. عدم هماهنگی بین برندها، وابستگی به اینترنت و نیاز به دانش فنی برای نصب و نگهداری، از دیگر چالشهای پیشروی این صنعت در کشور محسوب میشوند.
با این وجود، ورود فناوریهای مبتنی بر اینترنت اشیا (IoT) و هوش مصنوعی، فرصتی طلایی برای پرش به سوی سیستمهایی کاملا بومیسازیشده و هوشمند فراهم کرده است. امروزه، نسل جدید خانههای هوشمند دیگر فقط «اتوماتیک» نیستند، بلکه «هوشمند» هستند. یعنی میتوانند یاد بگیرند، تطبیق پذیر باشند و حتی پیشبینی کنند که ساکن خانه چه نیازی خواهد داشت. این تحول، ریشه در همان اولین تلاشهای انسان برای ایجاد خانهای دارد که علاوه بر پناهگاه، همراهی فهمیده و واکنشگر باشد.
تاریخچه هوشمندسازی ساختمانی BMS
BMS یا خانه سبز برای اولین بار در سال ۱۹۷۰ میلادی جهت پاسخ به نیاز عصر حاضر پیگیری و مطرح گردید. طرح اولیه هوشمندسازی از دانشگاه میشیگان ایالات متحده آمریکا شروع شد و در ساختمانهای دانشگاه آریزونا در سال ۱۹۹۵ اجرا گشت. سیستم مدیریت هوشمندسازی ساختمان را میتوان یکی از بهترین ایدهها و تفکرات عصر حاضر عنوان کرد که هم باعث مصرف بهینه انرژی و بازدهی بالای تجهیزات مورد استفاده در ساختمان میشود و میزان رفاه و آسایش ساکنین و سطح خدماتی موردنظر کاربران را بر مبنای پیشرفتهای روز ارتقاء میبخشد.
عنوان هوشمند در مورد اتوماسیون ساختمان برای تعریف اجزاء و تجهیزاتی استفاده میشود که شامل مجموعهای از حسگرها و محرکها بوده و قابلیت هماهنگی یا واکنش و عکسالعملهای خارجی مانند بارها و تاثیرات محیطی را از خود داشته باشند.
در سالهای اخیر، رشد مصرف انرژی در جهان سالانه ۱ تا ۲ درصد و در ایران ۵ تا ۸ درصد بوده است. به عبارت دیگر رشد مصرف انرژی در ایران پنج برابر متوسط رشد مصرف در جهان است. همچنین مصرف انرژی در ساختمانهای ایران به عنوان یک بخش غیر مولد بیشترین سهم را در بین همه بخشهای مصرف به خود اختصاص داده است. با توجه به آمار منتشر شده از سوی سازمان بهرهوری انرژی ایران و ترازنامه انرژی کشور در سال ۱۳۹۱، سالانه بیش از ۴۲ / ۷ درصد مصرف انرژی مستقیما صرف تامین نیازهای این بخش میشود.
در طول دهه گذشته، بسیاری از سازمانهای جهانی با اختصاص سرمایههای کلان، با هدف ایجاد محیطهای پایدار به دنبال کاهش استفاده از منابع تجدیدناپذیر و بهینهسازی مصرف انرژی در بخشهای مختلف به ویژه ساختماناند. همچنین با ایجاد منابع جایگزین به دنبال بهبود مسائل اقتصادی و زیستمحیطی هستند.
هوشمندسازی نوین ساختمان
در سالهای اخیر و با پیشرفت بسیار زیاد علم و تکنولوژی مفهومی به نام اینترنت اشیا در جهان گسترش یافت. تمام وسایل میتوانند به شبکه جهانی وب متصل شوند و دستورات را اجرا نمایند. این موضوع اولین ایده در شکلگیری نسل بعدی ساختمان هوشمند که مبتنی بر اتصالات بیسیم نظیر WIFI و بلوتوث است، میباشد. در این نوع ارتباطات عدم نیاز به سیمکشی بین اجزا امکانات فراوانی را برای مصرفکننده به وجود آورده است که انقلابی بزرگ در زمینه هوشمندسازی ساختمان به شمار میرود. ساختمانها فارغ از سال ساخت و سیستم برقکشی قابلیت هوشمندشدن را دارند.
نتیجهگیری
در نگاهی جامع، تاریخچه خانههای هوشمند ریشه در همان نیاز اولیه انسان، نیاز به آسایش، امنیت و کاهش بار فیزیکی زندگی دارد. از پناه گرفتن در غارها تا کنترل خانه با یک دستور صوتی، مسیر طیشده، بازتابی از تلاش بیوقفه بشر برای هماهنگسازی محیط زیست خود با نیازهای در حال تکاملش است. هر مرحله از این مسیر، چه کشف آتش، چه اختراع یخچال و چه طراحی سیستمهای اینترنت اشیا، گامی بود در جهت تبدیل خانه از یک فضای ساکن به موجودی پویا، واکنشگر و در نهایت هوشمند.
قرن بیستم به عنوان نقطه عطفی در این تحول، صحنه ظهور اولین ابزارهای اتوماسیون خانگی بود که نه تنها کارکردهای عملی داشتند، بلکه ذهنیت جدیدی درباره نقش فناوری در زندگی روزمره شکل دادند. سیستمهایی مانند ECHO IV و X10، هرچند با محدودیتهای فنی و اقتصادی، اولین بار مفهوم «خانه قابل کنترل» را به واقعیت تبدیل کردند و زمینه فکری و فنی لازم برای انقلاب دیجیتالی قرن بیستویکم را فراهم آوردند. این تحولات نشان میدهند که هوشمندسازی، نه یک هدف نهایی، بلکه فرآیندی تدریجی و پیوسته است که با هر نسل فناوری، عمق و گستره بیشتری پیدا میکند.
امروزه، با وجود پیشرفتهای چشمگیر در حوزه هوش مصنوعی، اینترنت اشیا و شبکههای ارتباطی، خانههای هوشمند دیگر صرفا به کنترل لوازم محدود نمیشوند، بلکه به فضایی تبدیل شدهاند که میتواند یاد بگیرد، تصمیم بگیرد و حتی نیازهای آینده ساکنان را پیشبینی کند. با این حال، چالشهایی همچون هزینه، امنیت دادهها، ناسازگاری بین سیستمها و نیاز به زیرساختهای پایدار، هنوز مانع از گسترش گسترده این فناوریها شدهاند.
در پایان، میتوان گفت که خانه هوشمند، بازتابی از رویای کهن انسان برای زندگی آسانتر، امنتر و معنادارتر است. این رویا که از غارهای اولیه آغاز شد، امروز در قالب سیستمهایی که نفس خانه را حس میکنند، ادامه دارد.
شرکت خانههای هوشمند افتخار دارد که با تکیه بر آخرین دانش و تکنولوژی جهانی اینترنت اشیا اقدام به هوشمندسازی واحدها مختلف ساختمانی نموده است. برای هوشمندکردن زندگی و کسب و کار خود کافی است با ما تماس بگیرید.
