خانه‌های هوشمند

در پست‌های ابتدایی اینترنت اشیاء را تعریف کردیم، فکر می‌کنید زمانی که این فناوری برای هوشمند کردن خانه‌ها به کار گرفته شود آینده را چگونه تغییر خواهد داد؟

وقتی خانه‌ها هوشمند می‌شوند...

در حال حاضر شاهد هستیم که تولیدکننده‌های لوازم  و تجهیزات خانه‌ها در تلاش هستند تا در ساخت وسایل هوشمند از یکدیگر پیشی بگیرند. جارو برقی‌های رباتیکی که می‌توانند دائماً در خانه حرکت کنند و گردوغبار را جارو ‌کنند. مایکروفر هوشمندی که با آن می‌توانید از طریق گوشی موبایل‌تان و بدون حضور در آشپرخانه فرایند پخت غذا را دنبال کنید و...

اما آیا حضور تک‌تک این وسایل در خانه به تنهایی می‌تواند یک خانه را به خانه‌ی هوشمند یا smart home تبدیل کند؟

با ما همراه باشید تا با ویژگی‌ها و نقاط ضعف ‌و ‌قدرت خانه‌ها و ساختمان‌های هوشمند بیش‌تر آشنا شوید. خانه‌ی ‌هوشمند اقامتگاهی است که از دستگاه‌های متصل به اینترنت استفاده می‌کند تا امکان مدیریت و کنترل از راه‌ دور وسایل و سیستم‌های مختلف مانند روشنایی و گرمایشی را فراهم کند. فناوری خانه‌ی‌ هوشمند، که گاهی به عنوان اتوماسیون خانگی هم شناخته می‌شود، با داشتن امکان کنترل دستگاه‌های هوشمند به وسیله‌ی برنامه‌ی خانه‌ی هوشمند، امنیت، راحتی و بالا بردن راندمان انرژی را برای  صاحبین خانه به ارمغان می‌آورد. تلفن هوشمند، سیستم‌های هوشمند خانه و سایر دستگاه‌ها اغلب با یکدیگر کار می‌کنند. به این صورت که داده‌های مصرف‌کننده را میان خود به اشتراک می‌گذارند و از این طریق باعث خودکارسازی بر اساس ترجیحات صاحبین خانه می‌شوند.

خانه‌های هوشمند چگونه به‌وجود آمدند؟

اگه به دنبال سرچشمه به وجود آمدن خانه‌های‌ هوشمند برویم باید به سال ۱۹۷۵ برگردیم. زمانی که با به کارگیری ماژول‌های X10 یک پروتکل ارتباطی برای اتوماسیون منزل به‌وجود آمد. در واقع X10 با به‌وجود آوردن یک فرکانس رادیویی ۱۲۰ کیلو هرتزی می‌توانست اطلاعات دیجیتالی را به ‌وسیله‌ی سیم‌کشی برق خانه به محل‌های خروجی یا سوئیچ‌های قابل برنامه‌ریزی ارسال کند. از این طریق نحوه و زمان عملکرد دستگاه‌ها را کنترل می‌کرد. برای مثال می‌توانست یک دستگاه مشخص را در زمانی خاص روشن یا خاموش کند. اما این ماژول‌ها کاملا قابل اعتماد نبودند، زیرا وجود سیگنال‌های دیگر در عملکرد این ماژول‌ها اختلال ایجاد می‌کرد. عیب دیگر چنین سیستمی این بود که درحالی که دستگاه‌های هوشمند می‌توانستند دستورات را دریافت کنند، نمی‌توانستند داده‌ها را به یک شبکه مرکزی ارسال کنند و عملا این یک فناوری یک‌طرفه بود. البته بعدها ماژول‌های X10 دو طرفه با قیمت‌های بالاتر در دسترس قرار گرفتند. چند سال بعد از شروع به کار ماژول‌های X10 در سال ۲۰۰۵، شرکت اتوماسیون خانگی Insteon وارد این حوزه شد و فناوری را معرفی کرد که توانایی ترکیب سیم‌کشی برق با سیگنال‌های بی‌سیم داشت. همین‌طور پروتکل‌های دیگری از جمله Zigbee و Z-Wave، برای رفع مشکلات X10 به‌وجود آمدند. جهش بعدی این حوزه در سال ۲۰۱۰ با تاسیس Nest Labs  رخ‌ داد. این سازمان اولین محصول هوشمند خود را با نام Nest Learning Thermostat در سال ۲۰۱۱ به بازار عرضه کرد. البته این شرکت فعالیت‌های دیگری هم در این زمینه داشته است اما در نهایت در سال ۲۰۱۵ توسط گوگل خریداری شد و در همان سال هم به شرکت تابع Alphabet تبدیل شد. در سال ۲۰۱۲، شرکت SmartThings کمپین Kickstarter را راه‌اندازی کرد و ۱.۲ میلیون دلار برای تأمین اعتبار سیستم خانه‌ی هوشمند خود جمع‌آوری کرد. این شرکت در آگوست ۲۰۱۳ وارد بازار شد و در سال ۲۰۱۴ توسط سامسونگ خریداری شد. در دو سه سال اخیر هم شرکت‌هایی از جمله آمازون، اپل و گوگل محصولات خانه‌ی هوشمند و سیستم عامل‌های داخلی‌ای  مانند Amazon Echo ، Apple HomeKit و Google Home را منتشر کردند.

 به چه خانه‌ای هوشمند می‌گوییم؟

با اینکه بیش‌تر خانه‌ها  درحال حاضر مقدار مشخصی از "هوشمندی" را دارند، "چرا که بسیاری از وسایل از قبل دارای حسگرهای داخلی یا کنترل‌کننده‌های الکترونیکی هستند" با این حال خانه‌ی هوشمند را این‌گونه تعریف می‌کنیم:

خانه‌ای هوشمند است که در آن وسایل مختلف الکترونیکی به یک سیستم کنترل رایانه مرکزی متصل هستند و به وسیله آن کنترل و برای کاربران‌شان شخصی‌سازی می‌شوند.

نمونه‌هایی از فناوری‌های خانه‌های هوشمند

اکنون که تا حدودی با تعریف و تاریخچه‌ی خانه‌ی هوشمند آشنا شدیم بد نیست که راجع‌به نمونه‌هایی از فناوری‌های خانه‌های هوشمند نیز صحبت کنیم:

·       لامپ‌های هوشمندی که می‌توانند خود را بر اساس میزان نوری که در دسترس است تنظیم کنند.

·       ترموستات‌های  هوشمند مانند Nest که با Wi-Fi یک‌پارچه ارائه شده اند و به کاربران این امکان را می‌دهد تا دمای ‌خانه را برنامه‌ریزی، نظارت و از راه‌ دور کنترل کنند. این دستگاه‌ها همچنین رفتارهای افراد ساکن خانه را می‌آموزند و به‌طور خودکار تنظیمات را تغییر می‌دهند تا حداکثر راحتی و کارآیی را در اختیار ساکنین قرار دهند. 

·       با استفاده از قفل‌های هوشمند، کاربران می‌توانند دسترسی افراد مختلف را مجاز یا غیرمجاز کنند. همچنین قفل‌های هوشمند می‌توانند حضور ساکنین را تشخیص دهند و درها را برای آنان باز کنند.

·       با دوربین‌های امنیتی هوشمند، کاربران می‌توانند خانه‌های خود را زمانی که خارج از خونه هستند  رصد کنند. سنسورهای حرکتی هوشمند همچنین قادر به تشخیص تفاوت بین ساکنین، بازدید کننده‌ها و مهمانان، حیوانات اهلی و سارقین هستند و در صورت مشاهده رفتار مشکوک می‌توانند به صاحب خانه یا حتی پلیس اطلاع دهند.

·       مراقبت از حیوانات ‌خانگی را نیز می‌توان با اضافه کردن تنظیماتی به‌طور خودکار انجام داد.

·        با استفاده از تایمرهای متصل و ماژول‌های رطوبت سنج، می‌توان آب‌رسانی گیاهان و چمنزارها را به موقع و به مقدار مناسب انجام داد.

·       درمورد وسایل و تجهیزات مربوط به آشپزخانه‌ها، خانه‌های هوشمند و اینترنت‌اشیاء خوش درخشیده‌اند و امکانات متنوعی را برای کاربران این سیستم‌ها به‌وجود آورده‌اند. مانند قهوه‌سازهای هوشمندی که می‌توانند در ساعتی معین برای شما قهوه‌ی تازه آماده کنند یا یخچال و فریزرهای هوشمندی که تاریخ انقضا را ردیابی می‌کنند و لیست‌های خرید را تهیه می‌کنند.

·       این سیستم‌ها با تشخیص فشار الکتریکی، برای جلوگیری از خسارت  لوازم را خاموش می‌کنند و یا با شناسایی نشتی آب در لوله‌ها، آب‌رسانی را قطع می‌کنند.