المنزل الذكي: أحدث التقنيات للحياة الواقعية. المنزل الذكي

الصفحة الرئيسية

توثيق

المنزل الذكي هو نظام حديث يسمح لك بأتمتة العمليات التي تحدث في المنزل - التدفئة والإضاءة وما إلى ذلك. يهدف النظام إلى ضمان راحة وسلامة المستخدم وهو محشو بالإلكترونيات الحديثة ، مما يسمح لك بالقيام بأكثر من مجرد أتمتة المنزل - على سبيل المثال ، توفير القدرة على المراقبة عن بعد ، وتحذير المالك بشأن بعض الأحداث على هاتف محمول ، إلخ.

في هذه المقالة ، سوف نفهم كيف يعمل نظام المنزل الذكي ، وما هو مصنوع ، وكيف يمكن لأحدث التقنيات أن تساعد الشخص.

جهاز المنزل الذكي

قلب النظام جهاز إلكتروني يتحكم في كل هذا الاقتصاد. يمكن أن يكون متحكمًا (دوائر Arduino شائعة بين الهواة) ، أو جهاز كمبيوتر منفصل - على سبيل المثال ، Raspberry Pi ، وفي هذه الحالة تكون إمكانيات التكنولوجيا غير محدودة تقريبًا.

تقوم وحدة التحكم بإدارة الأنظمة الفرعية التالية:

التدفئة والتكييف والتهوية.
نظام الانارة؛
نظام إمداد الطاقة في المنزل ؛
نظام المراقبة والأمن.
أنظمة الاتصال والتحكم.

يتم اختصار أجهزة التدفئة وتكييف الهواء والتهوية باسم HVAC. يمكن للمنزل الذكي المرتبط بهذه الأنظمة توفير الهواء النقي والتحكم في درجة الحرارة والرطوبة. بالإضافة إلى ذلك ، تتيح لك هذه التقنية توفير الطاقة من خلال الاستخدام الرشيد لدرجة حرارة البيئة. يمكن أن تكون الأنظمة الفرعية:

آليات فتح النوافذ تلقائيًا في الوقت المناسب من اليوم لاستيعاب الهواء الدافئ أو البارد ؛
مكيف الهواء الذي يتحكم فيه جهاز التحكم.

ينظم نظام الإضاءة (المعروف أيضًا باسم LCS) مستوى إضاءة الغرفة ، بينما تتيح الإلكترونيات توفير الطاقة عن طريق استخدام ضوء الشمس بشكل رشيد. قد تشمل التكنولوجيا:

أتمتة لتشغيل الضوء في فترة زمنية معينة ؛
تعمل مستشعرات الحركة على تشغيل الضوء فقط إذا كان هناك شخص ما في الغرفة ؛
أتمتة فتح وإغلاق الستائر والستائر وضبط مستوى شفافية الزجاج الخاص.

يهدف نظام إمداد الطاقة إلى إمداد الطاقة غير المنقطع ، حيث يتم استخدام هذا التبديل في الوقت المناسب إلى مصادر الطاقة في حالات الطوارئ. تعتمد التكنولوجيا على أنظمة فرعية مثل:

إمدادات الطاقة الصناعية غير المنقطعة ؛
الإدخال التلقائي للاحتياطي ؛
مولدات الديزل.

يتيح لك نظام الأمان حماية منزلك من حالات الطوارئ والمتطفلين وما إلى ذلك. تتيح لك تقنية مراقبة IP عن بُعد مراقبة الكائن في أي وقت وفي أي مكان ، وتتيح لك مراقبة GSM إمكانية الإخطار عن بُعد بالحوادث. بالإضافة إلى ذلك ، من الممكن تثبيت:

آليات التحكم في الوصول ؛
إنذار حريق؛
القياس عن بعد والمراقبة بالفيديو.
أنظمة حماية ضد تسرب المياه وكذلك تسرب الغاز.

تسمح لك أنظمة التحكم بدمج المنزل الذكي مع معدات الفيديو والصوت والمسرح المنزلي والإلكترونيات الأخرى ، بالإضافة إلى:

التحكم عن بعد في الأجهزة الكهربائية وأنظمة التشغيل الآلي ومحركات الآليات ؛
دمج جميع الأجهزة الإلكترونية في شبكة مشتركة ، بما في ذلك تلك المتصلة بشبكات أخرى ؛
ميكنة المبنى (على سبيل المثال ، فتح الحواجز والبوابات تلقائيًا ، وما إلى ذلك).

يمكن لنظام الاتصال استخدام شبكة المنطقة المحلية للمبنى أو اتصال هاتفي. هناك العديد من التقنيات التي تسمح لك بربط الأنظمة الفرعية للمنزل الذكي ، ونقوم بإدراج أكثرها شيوعًا:

LanDrive هو النظام الأساسي الأكثر تكلفة إلى حد بعيد. يسمح لك ببناء أنظمة تحكم سلكية موزعة لأي جهاز تقريبًا. يتم استخدامه في المنازل الذكية والأنظمة الأخرى - التحكم في الوصول وتوفير الطاقة وما إلى ذلك.
Smartbus هو بروتوكول مفتوح مصمم لإنشاء أنظمة موزعة منخفضة التكلفة.
X10 هو بروتوكول للتواصل مع الأجهزة الكهربائية ، باستخدام الأسلاك الكهربائية أو نطاقات الراديو. يتميز بعرض النطاق الترددي المنخفض والحصانة من الضوضاء ، فضلا عن تعارض الأجهزة المحتملة.
Z-Wave هو بروتوكول تحكم لاسلكي لأتمتة المنزل يستخدم وحدات راديو صغيرة مدمجة موجودة في الأجهزة المنزلية والأجهزة الأخرى.

مراقبة

المنزل الذكي هو تقنية رائعة تجعل الحياة أكثر متعة. ومع ذلك ، هناك سؤال صغير يطرح نفسه: كيف تدير كل هذا؟

يتم توفير تقنيات مختلفة للتحكم.

أسهل طريقة هي لوحة المفاتيح الموجودة في المبنى. يتوافق كل زر مع عقدة معينة ، أو مجموعة من الأجهزة ، إلخ. من أجل الوضوح ، تم تجهيز هذه اللوحات بشاشة صغيرة تعرض معلومات حول حالة النظام.
تم تجهيز نماذج التحكم الأكثر ملاءمة والمرموقة بشاشة تعمل باللمس. تعرض الشاشة الصغيرة الأزرار والأوامر والصور التوضيحية وما إلى ذلك على نفسها. يمكن للشاشة عرض إشارة من كاميرات الفيديو واستخدامها لمهام أخرى.
ومع ذلك ، فإن الخيار الأكثر ملاءمة هو التحكم في الإنترنت من خلال واجهة الويب. للقيام بذلك ، تحتاج إلى جهاز كمبيوتر أو هاتف محمول ، ما عليك سوى الانتقال إلى الصفحة ، ويمكن التحكم في النظام مباشرةً من المتصفح (ولكن لا تنسَ الأمان ، قم بتعيين كلمات مرور معقدة).
من الممكن أيضًا التحكم عن طريق الهاتف المحمول: يمكن تجهيز المنزل الذكي بجهاز استقبال GSM خاص به ، وتلقي أوامر على شكل رسائل SMS أو حتى رسائل صوتية ، وتنفيذها.

خاتمة

"المنزل الذكي" هي تقنية رائعة تعد بأن تصبح معيارًا للمساكن البشرية. هناك تطورات جارية بالفعل في منازل مستقلة تمامًا لا تحتاج إلى صيانة بشرية: جميع الأجهزة مستقلة تمامًا ، ولا يتحكم فيها الشخص إلا في بعض الأحيان. يتم توليد الطاقة بشكل تلقائي. يبقى فقط الانتظار. على الرغم من ما نتحدث عنه - فإن تقنيات المنزل الذكي جيدة جدًا بالفعل اليوم ، ويمكن لأي شخص تثبيت منزل ذكي.

منذ حوالي 30-50 عامًا ، واجه الناس وظائف مفيدة وغير عادية في منطقة سكنية فقط في الأفلام. وخير مثال على ذلك هو فيلم Fantomas. اعتبر الناس أن الابتكارات والقدرات التقنية للأنظمة هي اختراع مديرين وخيال غير قابل للتحقيق. اليوم ، أصبح هذا ممكنًا بفضل تقنيات "المنزل الذكي" ، والتي تتكون من مستشعرات كهربائية خاصة ومكونات التحكم وأجهزة الأداء والأجهزة.

إمكانيات "المنزل الذكي"

يُعتقد أن لكل منزل أسلوبه وشخصيته الخاصة ، وخصوصياته التي تميزه عن غيره. هذا ينطبق على الأبعاد والهندسة المعمارية والتصميم والديكور. يمكن أن تعزى شخصية المنزل إلى قدرته على أداء مختلف الوظائف المفيدة والأمنية. إذا كانت الغرفة مجهزة بأنظمة إلكترونية عالية التقنية تسمح لك بربط جميع أنظمة الاتصال في نظام واحد تحت سيطرة العقل الإلكتروني ، فإنه يسمى "المنزل الذكي". تقنيات المنزل الذكي الجديدة يمكن التحكم في الوظائف المختلفة:

مراقبة بالفيديو محلية وعن بعد ؛
الأمن والنار
إنارة الشوارع
افتح الشاشة واسحب وقم بتشغيل التلفزيون ؛
إغلاق أو فتح النوافذ أو الستائر ؛
من وقت لآخر ، قم بتشغيل وإيقاف الضوء ، لمحاكاة حقيقة وجود شخص ما في الغرفة ؛
تبديل سطوع الضوء ؛
قم بتشغيل المدفأة في الغرفة عن بعد ؛
فتح البوابات والحواجز تلقائيًا ؛
تشغيل التهوية
تغيير طرق استخدام المعدات في حالات الطوارئ ؛
التحكم عن بعد وإدارة جميع عناصر المباني والأراضي المجاورة عبر الإنترنت.

مميزات نظام المنزل الذكي بالتقنيات الجديدة

ميزات نظام المنزل الذكي
مخطط أنظمة الأمن الآلي

تهدف الآليات الموجودة في "المنزل الذكي" إلى التحكم المركزي في جميع أنظمة دعم الحياة والراحة. يُنصح بوضع تقنيات جديدة للمنزل الذكي في وثائق التصميم بشكل مبدئي. ترحب العديد من منظمات التصميم بمثل هذه الابتكارات وتأخذها في الاعتبار عند إنشاء مشروع تصميم. ومع ذلك ، فهم لا يدركون معارفهم ومهاراتهم بنسبة 100٪. لذلك ، في بعض المباني السكنية ، لا يتم تثبيت سوى عدد قليل من الأجهزة المفيدة. تم تجهيز المساكن الأخرى بالعديد من الأجهزة التي يتم استخدامها باستمرار أو من وقت لآخر. يتعامل كل مالك أيضًا مع أجهزة ووظائف "المنزل الذكي" بشكل مختلف. بالنسبة للبعض ، هذه مجرد وظيفة ضرورية مألوفة ، في حين أن البعض الآخر لا يتوقف عند المواد المتاحة ، يفقس أفكارًا مثيرة للاهتمام. لقد استحوذ عليه نوع من الشغف لتجهيز منزله بكل أنواع الأشياء الشيقة والمفيدة. في هذه الحالة ، تتطور التركة وفقًا لاحتياجات الملاك.

فوائد النظام

تمامًا كما في عصرنا ، عشقنا جهاز تلفزيون بجهاز تحكم عن بعد ، لذلك يتعامل العديد من المواطنين اليوم مع المعدات الداخلية والخارجية القابلة للبرمجة والمخصصة لأي احتياجات. فوائد تقنيات المنزل الذكي الجديدة:

أداء مفيد للوظائف المختلفة ؛
مجموعة واسعة من الخدمات
عمل منظم ومنسق ومترابط لجميع الأجهزة ؛
رفض موظفي الخدم والحراس ؛
توفير الموارد في حالة عدم وجود أصحاب ؛
أقصى درجات الراحة والأمان.

الاقتصاد والادخار

لا يتم تثبيت نظام عالي التقنية يجمع جميع الاتصالات في شبكة واحدة في كثير من الأحيان في الشقق العادية. هذا متاح للفيلات كبيرة الحجم باهظة الثمن ، فهو يتطلب تكاليف كبيرة في كل من التركيب وفي حالة الحاجة إلى أعمال الإصلاح ، واستكشاف الأخطاء وإصلاحها في الشبكات. ولكن في الآونة الأخيرة ، هناك خيارات اقتصادية لترتيب الحوزة بأنظمة عالية التقنية. يمكن مقارنة تكلفتها بسعر تركيب جهاز الاتصال الداخلي التقليدي. يمكن أن يكون النظام نفسه اقتصاديًا أيضًا. بمساعدتها ، يمكنك توفير المياه والحرارة والكهرباء. يمكن للنظام التحكم في التدفئة عن طريق تقليل إمداد الغاز إلى الحد الأدنى في حالة عدم وجود أشخاص في الدير. ستستبعد الوظائف المعقولة للعقار للأمن تكلفة الصيانة الإضافية لحراس الأمن أو توصيل نظام الإنذار بشبكة أمن المدينة.

لطالما كانت الرغبة في الراحة واحدة من أهم الرغبات البشرية. على مدى العقود الماضية ، ظهرت العديد من الابتكارات في السوق التي يمكن أن توفر الراحة والظروف المثلى في المنزل. في الوقت نفسه ، تسبب العدد الهائل من هذه الأجهزة في مشكلة إدارتها. إذا قمت بتجهيز المنزل بالتدفئة الحديثة وتكييف الهواء والإضاءة وغيرها من المعدات ، فسيتعين عليك قضاء الكثير من الوقت في تعديلها. "المنزل الذكي" هي تقنية المستقبل التي تسمح لك بإنشاء البنية التحتية الخاصة بك للتفاعل والتحكم في جميع الأنظمة في المنزل وفي المنطقة المحيطة.

ماذا يمكن أن "المنزل الذكي"

تقريبا كل شيء متصل بمجمع التحكم. تعتمد وظائف المنزل الذكي على تنسيق المعدات المختلفة.

تتضمن المجموعة القياسية وظائف التحكم والمراقبة:

إضاءة؛
المناخ المحلي؛
أنظمة تنفيذية
أجهزة الإنذار ضد الحريق والسرقة.
نظام منع تسرب الغاز والفيضان ؛
الوصول إلى المنزل والإقليم ؛
multiroom ، مركز إعلامي ؛
المراقبة بالفيديو والإخطار.

الجهاز ومبدأ العملية

يحتوي النظام على تكوين معياري ، لذلك يمكن تصميمه لأي منزل أو شقة أو ميزانية ويختلف في الوظائف. قلب المجمع بأكمله هو خادم متصل بـ WI-FI. يتم توصيل وحدات الاستقبال والإرسال بالخادم ، والتي ستتفاعل مع أجهزة الاستشعار ووحدات الطاقة عبر الاتصال اللاسلكي.

يتم تنفيذ التحكم الذكي بالمنزل من خلال ثلاث طرق: زر ضغط أو مفاتيح تعمل باللمس أو جهاز تحكم عن بعد أو هاتف ذكي من أي مكان في العالم حيث يوجد وصول إلى شبكة الويب العالمية. كقاعدة عامة ، يمتلك مبتكرو الأجهزة الذكية موردًا لمجموعة من التطبيقات ، يتم توفير الوصول إليها مجانًا للمستخدمين عبر الإنترنت. بفضل التطبيقات المقترحة ، تم تكوين أوضاع مختلفة ، وبرمجة خوارزميات تشغيل المعدات وإنشاء السيناريوهات. بالإضافة إلى ذلك ، يتم نسخ جميع الإعدادات الشخصية إلى التخزين السحابي ، وفي حالة حدوث عطل عرضي ، يمكن إرجاعها دائمًا.

أبسط "منزل ذكي" هو مآخذ التحكم. يمكنهم توصيل المعدات وضبط وضع التشغيل والتحكم عبر الشبكة.

إضاءة

للتحكم في الضوء ، يتم توفير مجموعات الطاقة التي يمكن أن تكون بمثابة مفتاح بسيط أو باهتة. يمكن التحكم في الإضاءة عبر حساس الحركة. يحصل المستخدم على فرصة تشغيل وإيقاف التشغيل دفعة واحدة أو نقاط إضاءة فردية بلمسة زر واحدة. حدد أوضاع سطوع مختلفة وبرمجتها وفقًا للوقت أو الموقف. على سبيل المثال ، قم بتشغيل التلفزيون ويتم تعتيم الضوء تلقائيًا. يمكنك أيضًا اختيار التلاشي في وضع السكون أو إبقاء الغرفة مشرقة مع ضوء الشمس.

عند توصيل الإضاءة عبر مستشعر الحركة ، يتم تشغيل الضوء تلقائيًا عند ظهور شخص في الغرفة ، ويخرج إذا لم تكن هناك حركة بعد فترة زمنية محددة. من الممكن اختيار سيناريو الإضاءة الخاص بك لحفلة أو موعد رومانسي أو إنشاء تأثير التواجد في وقت المغادرة. تسمح لك الإعدادات بإخطار المستخدم إذا نسي إطفاء الضوء أو إطفاءه تلقائيًا. يدعي المصنعون أنه ليس مريحًا ومريحًا فحسب ، بل إنه اقتصادي أيضًا. باستخدام خوارزميات التحكم في الإضاءة المصممة جيدًا ، يتم توفير ما يصل إلى 30٪ من الكهرباء.

المناخ المحلي

يتم توفير هذه الوظيفة بواسطة مستشعرات درجة الحرارة والرطوبة. في هذه الحالة ، يتم تثبيت الأجهزة في تلك الغرف التي يلزم تعديلها. يمكن للمستخدم ضبط أوضاع مختلفة: اختيار درجة حرارة ثابتة ورطوبة للمسكن بأكمله ، لكل غرفة على حدة ، وكذلك ضبط أوضاع متغيرة حسب ساعات وأيام الأسبوع. وفقًا للخوارزمية المحددة ، سينظم النظام أجهزة المناخ (التدفئة ، تكييف الهواء ، الترطيب ، إزالة الرطوبة ، التهوية). هناك العديد من الميزات الإضافية في التطبيقات. على سبيل المثال ، "فتح النافذة" أو "الضيوف". في الحالة الأولى ، سيتم إيقاف التدفئة حتى لا تستهلك فائضًا من الكهرباء أو الغاز ، وفي الحالة الثانية ، عندما يتجمع الناس ، ستزداد شدة التهوية. في المتوسط ، يتيح لك التحكم التلقائي في المناخ توفير ما يصل إلى 40٪ من تكاليف الطاقة وخلق ظروف مواتية لصحة الأسرة.

الأنظمة التنفيذية

وتشمل هذه الأجهزة الطاقة التي تفتح / تغلق الأبواب ، والبوابات ، والحواجز ، والستائر ، والستائر ، والستائر الدوارة. يمكن أن تكون أيضًا صمامات تلقائية في إمدادات المياه أو التدفئة أو خط أنابيب الغاز ومضخات الري والحريق وكاميرا الفيديو. باستخدام هذه الأجهزة ، يمكنك إغلاق الستارة أو فتح الباب للضيف دون النهوض من على الأريكة. تتيح لك إمكانية الإعدادات برمجة الغلق والفتح الأوتوماتيكي للستائر / الستائر حسب الوقت من اليوم أو حسب الضوء الطبيعي. يمكنك ضبط سقي أحواض الزهور والمروج باستخدام مستشعرات الطقس الخارجية. يمكن أن تعمل البوابات والأبواب والمصاريع جنبًا إلى جنب مع جهاز الإنذار ضد السرقة وتغلق في حالة الدخول غير المصرح به.

Multiroom والمركز الإعلامي

هذه هي إمكانية توزيع الصوت والفيديو حول المنزل وحتى حول المنزل. أثناء التنقل في جميع أنحاء الغرفة ، يقوم المستخدم ، باستخدام جهاز التحكم عن بعد أو الهاتف الذكي ، بتحويل الصوت و / أو الصورة إلى أجهزة أخرى. يتم تنفيذ الوظيفة أيضًا باستخدام مستشعرات الحركة.

من أحدث التطورات ، تقدم الشركات المصنعة الرائدة أنظمة مكبرات صوت يتم التحكم فيها بالصوت. في نفس الوقت ، الجهاز قادر على التكيف مع صوت ونطق المالك. بالإضافة إلى الموسيقى والفيديو ، فإنه يجيب على الأسئلة باستخدام وتصفية المعلومات من ويكيبيديا.

صلاحية التحكم صلاحية الدخول

في "المنزل الذكي" ، حتى أقفال الأبواب موصولة بنظام "يتعرف" على مالك واحد فقط ، مما يشير إلى وضع باقي السكان. بالإضافة إلى المفتاح ، يتم فتح أقفال خاصة باستخدام هاتف ذكي ، ولكن المالك فقط لديه وصول غير محدود. بالنسبة للآخرين ، يمكن السماح بالوصول أو رفضه ، وكذلك تكوينه حسب الوقت أو لفترة محددة.

انذار حريق وسرقة

للسلامة ، من المهم تجهيز "المنزل الذكي" بجهاز إنذار الحريق. وتشمل أجهزة كشف الدخان والحريق ، والتي تقع في مناطق خطر الحريق. عند اكتشاف حريق و / أو دخان ، يقوم الجهاز افتراضيًا بإخطار المالك ، وعند اختيار بواب إضافي في الخدمة أو الأمن أو يرسل رسالة إلى قسم الإطفاء ، بما في ذلك إنذار مسموع. في ظل وجود نظام إطفاء حريق ، يقوم "المنزل الذكي" نفسه بقمع مصدر الاشتعال.

يعتمد نظام الإنذار الأمني على مستشعرات الحركة ، وأجهزة استشعار فتح الأبواب والنوافذ ، والمراقبة بالفيديو. في حالة الدخول غير المصرح به من قبل شخص خارجي ، يقوم النظام بحظر المداخل والمخارج ، وتشغيل إنذار مسموع ، كما في حالة نشوب حريق ، يقوم بإخطار المالك والأجهزة الأمنية ذات الصلة. كوظيفة إضافية ، يمكن تثبيت جهاز تحكم عن بعد لإدخال رمز وصول بعد فتح الأبواب أو رمز إنذار للاتصال بالأمن.

منع الفيضانات وتسرب الغازات

لتحديد حالة الطوارئ ، يتم إرفاق أجهزة تحليل الغاز بمواقع تركيب معدات الغاز ، والتي إذا تم اكتشاف أي هيدروكربون في الهواء ، ترسل إشارة إلى الخادم. نتيجة لذلك ، يتم إعطاء أمر للصمام التلقائي لإغلاق الغاز وإخطار المالك في نفس الوقت. سيتعرف باقي أفراد الأسرة على التسرب من خلال إنذار بصوت عالٍ. اختياريًا ، يتم تكوين إعلام خدمة الغاز في حالات الطوارئ.

للكشف عن تسرب المياه ، يتم استخدام جهاز استشعار خاص ، يتم تثبيته في أدنى نقطة في الغرفة مع المعدات الصحية. تتشابه خوارزمية وظيفة مكافحة الغمر - يتم إغلاق الماء تلقائيًا وإخطار المالك.

المراقبة بالفيديو والإخطار

يتم تنفيذ المراقبة بالفيديو في الداخل والخارج لغرضين. الأول هو وظيفة الاتصال الداخلي ، والتي توفر اتصال فيديو مع الزائر. يمكن للمالك رؤية من قرع جرس الباب وتسجيل جلسة الاتصال. الهدف الثاني هو تسجيل الفيديو عند إطلاق الإنذار. يمكن أيضًا إجراء مراقبة بالفيديو مع خدمات المربية أو مدبرة المنزل أو الفنيين. يتم تثبيت كاميرات الفيديو بشكل مفتوح أو مخفي ولديها إضاءة بالأشعة تحت الحمراء لتصوير الفيديو الليلي. يمكن للمستخدم تشغيل الكاميرا في أي وقت ومعرفة ما يحدث في منزله. في الإعدادات ، يمكنك تحديد وضع مراقبة الطفل ، بينما تتفاعل الكاميرا مع ضجيج وبكاء الطفل.

يتم إجراء وظيفة الإعلام على الهاتف الذكي للمالك أو عدة مستخدمين. يمكنك إعداد تنبيه لأي رقم أو بريد إلكتروني. سبب الإخطار قابل للتكوين أيضًا ، لأنه افتراضيًا ، لكل إجراء من "المنزل الذكي" ، ستأتي رسالة و "تسد" ذاكرة الجهاز المحمول أو البريد. يمكن للمالك في أي وقت ومن أي وقت التحكم في تشغيل جميع المعدات ومعرفة درجة الحرارة في المبنى.

أنظمة خارجية

لا يقتصر المنزل الذكي على التحكم في المعدات الداخلية وإدارتها. في الواقع ، في المنطقة المحلية ، هناك حاجة أيضًا إلى الإضاءة ، وغالبًا ما تكون الري أو تدفئة الشوارع. تعتبر أنظمة مكافحة الجليد على المسارات والخطوات وذوبان الجليد على الأسطح ذات أهمية خاصة اليوم. يمكن أيضًا التحكم في كل هذه الوظائف بواسطة مجمع "المنزل الذكي". نتيجة لذلك ، يمكن لأي شخص أن ينسى تفاهات المنزل. في حين أن "المنزل" نفسه سيحل جميع المشاكل ، يمكن للمالك الاستمتاع بالحياة بكل راحة وثقة.

مشاكل "المنزل الذكي"

المشكلة الرئيسية لجميع الأنظمة الذكية هي الافتقار إلى التوحيد العام. لهذا السبب ، فإن معدات أحد الشركات المصنعة غير متوافقة مع أجهزة شركة أخرى. على الرغم من وجود استثناءات في بعض الحالات. عند اختيار "المنزل الذكي" ، يضطر المستهلك إلى الاستفادة من العرض المقدم من جهة تصنيع معينة. إذا لم يكن لدى الشركة المحددة بعض الوظائف "المثيرة للاهتمام" ، فلا يمكن استكمالها بأجهزة تابعة لجهات خارجية. الأمر نفسه ينطبق على التطبيقات التي نادرًا ما تكون عالمية. حتى وسائل الاتصال اللاسلكي للوحدات مختلفة.

بالنسبة للكثيرين ، قد تكون المشكلة الرئيسية هي تكلفة المنزل الذكي ، ولكن بعض عناصره ميسورة التكلفة.

آفاق

يعتقد المطورون أن إمكانيات أنظمة التحكم الذكية لم تستنفد بعد وهي في المرحلة الأولى من التطوير. على الرغم من الوظائف الواسعة ، فإن إمكانات هذه المعدات ضخمة. في المستقبل ، من المخطط توسيع التقنيات والقدرات ، بما في ذلك ليس فقط مراقبة الأجهزة التقنية والهندسية ، ولكن أيضًا الحالة المادية للسكان. ستكون أنظمة المستقبل قادرة على سماع قلب الشخص وتنفسه ، وتحليل سلوكه ، وإذا لزم الأمر ، استدعاء سيارة إسعاف بشكل مستقل أو التحذير من حالة حرجة للجسم.

كيف يعمل وما يتكون منه نظام Smart Home - نظرة عامة على الأنواع والمراجعات

7.1 (71.25٪) 16 أصوات

نظام المنزل الذكي المتكامل هو أتمتة كاملة للتحكم في الجهاز في جميع مناطق المنزل أو الشقة أو المكتب. يسمح لك بإدارة كل من الكتل الفردية والكل. يمكن أن يتم الضغط على زر على لوحة اللمس محليًا ، كما يمكن أيضًا نقل الأوامر عن بُعد باستخدام هاتف ذكي أو جهاز لوحي.

تمت كتابة سيناريوهات الصوت والضوء والفيديو المختلفة مسبقًا في البرنامج ، وبفضلها تعمل وحدة التحكم ، أي عقل المنزل الذكي. هذا يوفر الكثير من الوقت لأصحاب المنازل. كما أنه يستبعد إمكانية حدوث حالات طارئة.

يسمح لك نظام المنزل الذكي بإعداد أوضاع مختلفة عندما يكون الملاك في المنزل أو في إجازة أو استقبال الضيوف. حبكة البرنامج النصي هي خلق ظروف مريحة للشخص. يمكن أن يكون هذا هو تشغيل الموسيقى المفضلة لديك ، وتغيير درجة الحرارة في الغرفة ، وتشغيل الفيلم في وقت معين.

يقوم المنزل الذكي بإيقاف تشغيل الأجهزة الكهربائية تلقائيًا ، ويضعها في وضع السكون عندما لا يكون هناك أشخاص. إذا لزم الأمر ، يسمح لك النظام بتبديل التحكم التلقائي بالمعدات إلى الوضع اليدوي في أي وقت.

المحتوى

أعلن النظام الأول عن نفسه في عام 1961. كانت بدائية للغاية عند مقارنتها بالتكنولوجيا الحديثة. حاول الناس في جميع عصور وجودهم تسهيل حياتهم من خلال تحسين الأجهزة المختلفة. هكذا ولدت فكرة معدات التحكم عن بعد.

لقد سعى الإنسان دائمًا من أجل الراحة. كان سكن الأثرياء في أمريكا من أوائل البيوت "الفكرية". كانت مجهزة بأجهزة منزلية مختلفة وإلكترونيات. بمرور الوقت ، بدأوا في تنفيذ أفكار للإدارة المشتركة لجميع الأجهزة من مكان واحد. بدأت المباني "الفكرية" بالظهور تعكس الحلول المعقدة لمجموعة المهام. تم بناء نظام المنزل الذكي باستخدام الكابلات الهيكلية.

العام الرسمي لظهور المنزل الذكي هو عام 1978. وفي الوقت نفسه ، وُلد مصطلح المنزل الذكي. تعمل الأنظمة الأمريكية بتردد 60 هرتز وبجهد 110 فولت ، لذلك لم تتجذر في روسيا.

الصورة: نظام المنزل الذكي يضبط الإضاءة

كانت إحدى الميزات الأولى للأتمتة الذكية هي التحكم السلس في الإضاءة. في البداية ، تم تجسيد الفكرة بمساعدة المخفتات (أو المخفتات). سمحوا بتعتيم الضوء في الغرفة وتقليل الإضاءة فيها. يعتبر هذا الوضع مناسبًا عند مشاهدة الأفلام وكوسيلة لتوفير استهلاك الطاقة.

مع تطور التقنيات الجديدة ، تم استبدال المخفتات بوحدات تحكم قابلة للبرمجة ، والتي تولت دور التحكم التلقائي ليس فقط في الإضاءة ، ولكن أيضًا في الأنظمة الأخرى اللازمة لإقامة مريحة لشخص في المبنى.

يحظى تثبيت نظام المنزل الذكي بشعبية كبيرة. يتحكم في تشغيل جميع الأجهزة في مباني الكوخ أو المكتب. تم بناء مجمع التحكم على أساس أجهزة الاستشعار التي تراقب المعلمات الحالية. يتم تغذية المعلومات من المستشعرات إلى عناصر التحكم ، والتي ، وفقًا لبرنامج معين ، تعطي أمرًا للمشغلات والأجهزة. باستخدام الإنترنت ، من الممكن مراقبة جميع المعدات في المبنى عن بُعد ، فضلاً عن التحكم فيها عن بُعد.

يمكن للمنزل الذكي التحكم في ما يلي:

الإضاءة الداخلية والخارجية والإضاءة المعمارية والإعلان ؛
التهوية وتكييف الهواء.
تدفئة المكان (نظام الأرضية المعزول بالحرارة ، المشعات) ؛
جميع أنواع أنظمة الإنذار (أمن ، حريق ، طوارئ) ؛
إذن لدخول المبنى ؛
المراقبة بالفيديو (المحلية والنائية) ؛
توزيع إشارات الفيديو والصوت (متعدد الغرف) ؛
تسخين الدرج والسلالم والمسارات ومصارف مياه الأمطار ؛
مصادر بديلة للكهرباء (مولدات الديزل ، البطاريات) ؛
استهلاك الطاقة (توزيع الأحمال على مراحل ، والحد من زيادة الأحمال القصوى) ؛
مضخات مختلفة (الصرف الصحي ، الصرف الصحي ، ري المنطقة) ؛
بوابات الدخول
الستائر الحديدية والستائر والستائر.

ما هي أنظمة المنزل الذكي

لتنفيذ النظام ، يجب أن تكون جميع المعدات المستخدمة متوافقة مع بعضها البعض. تحقيقا لهذه الغاية ، تم تشكيل تحالف الصناعات الإلكترونية لتطوير معيار إلكترونيات واحد. سمح هذا القرار للعديد من الشركات بإنتاج معدات عالمية مستخدمة في المنزل الذكي.

تصنيف الأنظمة حسب المعايير الرئيسية:

مركزية / لامركزية؛
سلكي / لاسلكي
مع بروتوكول مفتوح / مغلق.

تساعد أنظمة المنزل الذكي الجاهزة في توفير الوقت عند إدارة أنظمة الترفيه والهندسة المختلفة في المبنى.

التحكم المركزي واللامركزي في المنزل - عدد الوحدات وعملها

إدارة مركزيةيمثل وحدة منطقية واحدة. يتم لعب دورها بواسطة وحدة تحكم قابلة للبرمجة مع عدد كبير من المخرجات. يتم كتابة برنامج فردي لكائن معين لمثل هذا الكمبيوتر. بناءً على هذا البرنامج ، تتم إدارة جميع الشبكات الهندسية وأجهزة التشغيل.

تتمثل ميزة النظام المركزي في القدرة على إدارة المبنى بالكامل من مكان واحد وفي واجهة واحدة. باستخدام وحدة التحكم المركزية ، يمكنك إنشاء سيناريوهات مختلفة التعقيد ، وربطها بإجراءات أو مواسم أو أيام معينة. يتيح لك هذا الخيار توصيل عدد كبير من المعدات المختلفة. تتخصص شركات مثل AMX و Crestron و Z-Wave و Ectostroy و Bechoff في هذا المجال.

عند إعداد نظام مركزي ، سيعتمد أداء جميع المعدات على وحدة التحكم والبرنامج المضمن فيها. إذا فشل الكمبيوتر ، فستتوقف جميع الوحدات المرتبطة به عن العمل. من الأفضل توصيل هذا المجمع من خلال مصدر طاقة غير متقطع.

إذا كنت بحاجة إلى إعادة برمجة Smart Home ، ولم يكن المبرمج موجودًا ، فسيتعين عليك كتابة الخوارزمية مرة أخرى. لذلك ، فإن أحد معايير الاختيار المهمة هو اختيار وحدة تحكم موثوقة وعالية الجودة.

نظام لامركزييمكن أيضا أن يسمى الموزعة. في هذه الحالة ، كل عنصر من عناصر النظام (جهاز التشغيل) هو متحكم مستقل مع نوع من الذاكرة يتم تخزين المعلومات فيه حتى في حالة انقطاع التيار الكهربائي. هذا العامل يزيد من موثوقية المجمع ككل. في حالة فشل أي عنصر ، يستمر نظام الشقة أو المنزل بأكمله في العمل بشكل أكبر ، باستثناء الرابط "المسقط".

النظام اللامركزي موثوق به ، مع القدرة على توصيل كتل "ذكية" إضافية لإنشاء سيناريوهات خاصة. للبيع هناك مجموعة واسعة من اللوحات للتحكم في الأجهزة ، تختلف في الوظائف والتصميم. الشركات المصنعة الرائدة في هذا المجال هي: ABB ، Scheider Electric ، HDL ، Berker ، Gira ، Vimar.

تشمل عيوب المجمع عددًا كبيرًا من المعدات التي تكمل الدرع. يمكن أن تتعطل بشكل دوري ، مما سيترتب عليه تكاليف مادية للاستبدال.

استخدام الموصلات والتقنيات اللاسلكية

نظام المنزل الذكي السلكيإنه مبني على مبدأ إرسال جميع الإشارات من أجهزة التحكم إلى وحدات التنفيذ عبر ناقل المعلومات. يمكن أن تكون هذه الحافلة موصلات خاصة أو زوجًا ملتويًا.

تتمثل ميزة النظام السلكي في موثوقيته بسبب استخدام الموصلات المحمية. هذا يلغي التداخل والتدخل في الشبكة. أيضًا ، يتمتع نظام نقل البيانات هذا بسرعة استجابة عالية. عندما يتم إعطاء أمر معين ، لا توجد تأخيرات بسبب التداخل أو عوامل أخرى.

لذلك ، عند تنظيم نظام لاسلكي ، قد تتأخر استجابة الأمر. يحاول شخص عن طريق الضغط على الزر مرة أخرى تحقيق تشغيل الجهاز. هناك انسداد في ناقل المعلومات بإشارات مكررة ، مما قد يؤدي إلى تجميد المجمع بأكمله.

لتنظيم نظام المنزل الذكي السلكي ، يتم تقديم مجموعة متنوعة من عناصر التحكم ، وهي مفاتيح ذكية. هذه الآليات متعددة الوظائف ولها تصميم أنيق. في مثل هذه الأنظمة ، يكون من الأسهل إدخال أي عنصر جديد للوسائط المتعددة أو التحكم في المناخ.

النظام السلكي مقاوم للحريق وله عمر خدمة طويل دون مراجعة. تشمل العيوب عدم القدرة على التنقل في موقع المفاتيح. أيضًا ، يجب توفير نقاط خروج الكابلات إلى لوحات التحكم مسبقًا.

يعد التثبيت عالي الجودة لشبكات المعلومات أمرًا مهمًا للتشغيل الموثوق للنظام. لا يمكن تنظيم المنزل الذكي إلا في المساكن الجديدة أو في بداية الإصلاحات. مع وضع الأسلاك الكلاسيكية ، سيكون من المستحيل تقنيًا تنظيم النظام.

نظام لاسلكيإنه مبني على مبدأ نقل الإشارات اللاسلكية من الجهاز الرئيسي (لوحة التحكم) إلى الهيئة التنفيذية. يتيح لك هذا الحل تقليل عدد الأسلاك الموضوعة في الغرفة ووقت تثبيت الأجهزة. تعتبر المعدات اللاسلكية مناسبة جدًا للتركيب في منزل خشبي ، حيث يكون من الضروري تقليل سلامة المواد الطبيعية. الشركات المصنعة الرئيسية لهذا النوع هي: Z-Wave و Berker و HDL و Zamel و Vitrum و Gira.

تتمثل ميزة هذا المجمع في إمكانية التثبيت في المباني مع الإصلاحات الجاهزة والأسلاك التقليدية. تتصل كل لوحة تحكم لاسلكية باللوحات الأخرى ويمكنها إرسال أوامر إليهم. يتيح لك هذا الربط البيني للمعدات إنشاء سيناريوهات إضاءة مختلفة في غرف مختلفة.

يمكن وضع لوحات التحكم المتنقلة في أماكن مناسبة للمالكين. وهي مكونة من نوعين: مدمجة ومثبتة. لا يتطلب نظام الراديو تصميمًا أوليًا خاصًا. لذلك ، يتم تنفيذ نظام المنزل الذكي هذا بسهولة بأيديكم.

يعتمد تشغيل جميع الأجهزة "الذكية" على جودة إشارة الراديو. عيب المجمع اللاسلكي هو أن العديد من مستهلكي الكهرباء المنزلية يتسببون في تداخل الإشارات المرسلة. ستحتاج البطاريات أيضًا إلى الاستبدال بانتظام.

المنزل الذكي اللاسلكي محدود في الوظائف بسبب عدم استقرار الإشارات المرسلة. لذلك ، فإن أمان مثل هذا المجمع أقل ، نظرًا لوجود احتمال تشويش الإشارة من قبل المتسللين.

بروتوكول نظام أتمتة مفتوح / مغلق

البروتوكول هو نظام كود لربط جميع الأجهزة مع بعضها البعض ، على أساسه يعمل المنزل الذكي. في أوروبا ، يعتبر بروتوكول KNX الأكثر شيوعًا. تتمثل ميزة هذا النوع في التفاعل مع الذاكرة غير المتطايرة للأجهزة ، فضلاً عن التشغيل المستقل لكل جهاز.

بروتوكول KNX مفتوح. معيار نقل البيانات هذا شائع جدًا. لذلك ، لا توجد مشاكل في خدمة مثل هذا النظام إذا لزم الأمر. تعمل منتجات العديد من الشركات المصنعة بهذه "اللغة". يتم اختبار التوافق مع بعضها البعض.

تتمثل ميزة البروتوكول المفتوح في مجموعة كبيرة من الأجهزة ذات التصميمات المختلفة أو مجموعة الوظائف المناسبة. الشركات المصنعة الرائدة هي: KNX و Wago و Bechoff. تتسبب المنافسة بين الشركات المصنعة بشكل متزايد في إصدار نماذج محدثة ومحسنة. تكلفة هذه الأجهزة ، مع بروتوكول مفتوح ، أعلى من تكلفة تلك المغلقة.

نظرًا لعدم مرونة الأجهزة ذات الاتصال المفتوح واعتمادها على معايير معينة ، بدأت المنتجات الجديدة في الظهور في السوق والتي تعمل وفقًا لبروتوكول ملكية مغلق. أدى ذلك إلى خفض تكلفة معدات التصنيع وتبسيط عملية البرمجة. بدأ العديد من المصنّعين في امتلاك خط منتجات خاص بهم لا تصنعه الشركات الأخرى. يتم تصنيع المعدات التي تعمل على بروتوكول مغلق بواسطة: ABB و HDL و Vimar و Bticino.

من بين مزايا تقنيات البروتوكول المغلق حلول غير قياسية مثيرة للاهتمام وبأسعار معقولة ، والتنقل في السوق. تشمل العيوب عامل اعتماد المشتري على مصنع واحد.

ما هي فوائد نظام المنزل الذكي؟ هل يستحق الشراء؟

أصبحت الأنظمة الذكية أكثر شيوعًا وبأسعار معقولة. يقدم السوق مجموعة كبيرة من الأجهزة متعددة الوظائف لأتمتة المنزل. يتجلى توفير الموارد في استهلاكها فقط في اللحظات الضرورية عندما يكون الناس في المنزل. في حالات أخرى ، يضع النظام المنزل في وضع توفير الطاقة. هذا ينطبق بشكل خاص على المساكن الخاصة والبيوت ذات المساحة الكبيرة.

يمكن للمنزل الذكي رعاية الحيوانات الأليفة أيضًا. وفقًا لبرنامج معين ، فإنه يقوم بتشغيل الإمداد بالطعام والماء وضبط الإضاءة في الحوض أو يفتح الأبواب أمام الحيوانات لمغادرة المنزل. يمكنك مشاهدة أصدقائك ذوي الأرجل الأربعة على جهازك اللوحي. إذا كانت هناك حيوانات في المنزل ، فمن المستحسن تنظيم شبكة سلكية بإخفاء جميع الأسلاك خلف الجدران. يجب أن تكون لوحات التحكم مدمجة. هذا سوف يحمي النظام من التلف.

في حالة الأطفال ، سيسمح لك نظام المنزل الذكي بالتحكم في سلوكهم في شقة أو منزل. يمكنك تقييد تضمين التلفزيون والكمبيوتر. أو توفير الوصول إلى الإنترنت إذا استوفوا شروطًا معينة.

أهم ميزة للمنزل "الذكي" هي المراقبة والتحكم عن بعد في السكن. يحمي النظام من اقتحام اللصوص. إنها أيضًا طريقة جيدة لمنع الحوادث. في المواقف الحرجة ، يمكنك إيقاف تشغيل المياه أو إيقاف تشغيل مصدر الطاقة أو إرسال إشارة حريق. يتم إرسال جميع الإخطارات والتحذيرات كرسائل إلى مالك المبنى.

يحدد نظام المنزل الذكي الأسعار من خلال تعدد استخداماته. بالنسبة لخيار الميزانية ، يتم شراء الوحدات المنطقية الرئيسية ، وبمرور الوقت ، يتم شراء وحدات إضافية ، مما يؤدي إلى توسيع قدرات المجمع.

فيديو عن نظام المنزل الذكي

التكنولوجيا المعجزة ، كيف تصنع منزلًا ذكيًا بميزانية محدودة؟

يبدو أننا قرأنا مؤخرًا أعمال الخيال العلمي ، وحلمنا بها ولم نتخيل أن صانع القهوة سيحضر لنا الإسبريسو أثناء التمرين الصباحي ، وستحذرنا الثلاجة من نهاية اللبن. ومع ذلك ، فقد حدث ذلك: الأخبار حول ظهور الأدوات الذكية تملأ الشبكة ، وكل ما هو مطلوب منا - بصرف النظر عن الملاءة المالية بالطبع - هو فهم القليل لما يحدث.

لنكن صادقين: لقد سمع الجميع عن المنزل الذكي ، حتى أن شخصًا ما يتابع نجاح Xiaomi و Zuckerberg ، لكن لا يفهم الجميع ما يدور حوله ، في الواقع ، كل شيء. بالنسبة لكثير من الناس ، لا يزال مفهوم المنزل الذكي رائعًا ومتساميًا ، ويتجاهل شخص ما وجوده تمامًا. قرائنا ليسوا من هؤلاء ، لذلك قمنا بكتابة مقال تمهيدي لك حول جوهر ظاهرة "المنزل الذكي".

ماذا يعني "المنزل الذكي"؟

بادئ ذي بدء ، دعنا نفهم المصطلحات. هذا مهم ، لأن التعبيرات القريبة في المعنى غالبًا ما يتم الخلط بينها حتى في وسائط الإنترنت ، و "المنزل الذكي" باللغة الروسية و "المنزل الذكي" الأمريكي ليسا مفاهيم متكافئة تمامًا.

يُفهم عمومًا تحت عنوان "المنزل الذكي" (المنزل الذكي باللغة الإنجليزية) على أنه نظام أتمتة للمنزل. هذه مجموعة من الأجهزة التي ، من أجل راحتنا ، تتخذ القرارات وتؤدي المهام الروتينية في جميع أنحاء المنزل. يتكون المنزل الذكي في منزل شخصي في شقة واحدة: آلات صنع القهوة المذكورة أعلاه وأنظمة المناخ المحلي للشقة والمصابيح الذكية والأبواب الأوتوماتيكية - كل هذا منزل ذكي. في روسيا ، يشتمل هذا المفهوم عادةً على ما يسمى بـ multiroom - وهو نظام تحكم لأجهزة الوسائط المتعددة: أجهزة التلفزيون وأجهزة العرض ومكبرات الصوت. في الغرب ، تملي ظروف السوق الفصل بين مصطلحات "المنزل الذكي" و "الغرف المتعددة".

لكن مصطلح "المبنى الذكي" يشير إلى تنظيم إدارة مبنى متعدد الشقق بالكامل ويشمل التدفئة المركزية وإمدادات المياه وأنظمة الأمن. كقاعدة عامة ، فإن تنظيم المبنى "الذكي" هو مهمة المطورين أو أعضاء مجلس المنزل. ترتبط المفاهيم ارتباطًا وثيقًا ببعضها البعض ، لكننا سنتحدث فقط عن المنزل الذكي بالمعنى الروسي.

معالم التاريخ

بغض النظر عن مدى حداثة مفهوم المنزل الذكي ، يبدأ تاريخ هذه الظاهرة في منتصف القرن العشرين - فقط من الوقت الذي بدأ فيه كتاب الخيال العلمي الحديث عنه لأول مرة. كانت بداية عصر الكمبيوتر - ومبدأ المنزل الذكي يقوم على البرمجة. بالطبع ، في ذلك الوقت لم يكن هناك إنترنت وخدمات سحابية ، لكن الوحدات الإضافية الضخمة الخرقاء والبطاقات المثقوبة في كل مكان كان من الممكن أن تفعل ما خططوا له.

هاتف مرئي في عام 2001: رحلة فضائية ، 1968

في البداية ، اقتصر الأمر على جهود المخترعين المتحمسين ، الذين قاموا إما بوضع الكابلات في جميع أنحاء المنزل وتركيب وحدات التحكم في الجدران ، أو بدأوا بالفعل في استخدام أجهزة الكمبيوتر الأولى. للأسف ، لم تلق هذه الأفكار استجابة من الجماهير. ومع ذلك ، في عام 1966 ، قام جيمس ساذرلاند ببرمجة كمبيوتر Echo IV لتشغيل الأدوات وفقًا لجدول زمني ، وكذلك للتواصل مع مستشعرات التتبع والإنذار. نحن مدينون بمظهر المستشعرات نفسها للأخوين جويل وروث سبيرام ، اللذين قاما في عام 1961 بتسجيل براءة اختراع باهتة - جهاز يقوم بضبط الضوء تلقائيًا. لكن هذه هي الأوقات التي لم يوقع فيها فريق البيتلز حتى عقدهم الأول!

كمبيوتر Echo IV

كان لا يزال بعيدًا عن التنفيذ الشامل ، ولكن في عام 1978 كان هناك نوع من الاختراق ، غالبًا ما يُطلق عليه ولادة المنزل الذكي الحديث: طورت الشركة الاسكتلندية Pico Electronics أول معيار لنقل البيانات ، عالمي لجميع أجهزة التشغيل الآلي للمنزل. كان جوهر المعيار هو إنشاء إطار يمكن لأي مصنع تجهيزه بأجهزة منزلية ، سواء كانت عصارة أو مكنسة كهربائية. كانت تشبه لغة برمجة مألوفة لجميع المتخصصين ، أو نظام تشغيل يمكن تشغيل جميع التطبيقات عليه. تم الاتصال من خلال مآخذ عادية ، بالإضافة إلى وجود وحدات اتصال ووحدات تحكم وحتى برامج تحكم لأجهزة الكمبيوتر. نحن مدينون لعصر معيار X10 لظهور تقنيات مألوفة مثل الضوء الذي يتم تشغيله بالقطن ، أو فتح الأبواب تلقائيًا.

أعطى ظهور معيار واحد دفعة لتجارب جديدة وولادة سوق متخصص. سرعان ما توصل إلى مصطلح جديد: في عام 1984 ، استخدم ممثل الرابطة الأمريكية لبناة المنازل لأول مرة مصطلح "المنزل الذكي" ، والذي أصبح شائعًا فيما بعد. بالنسبة للجمعية ، كان إنشاء المصطلح حيلة تسويقية ، مما يؤكد شدة تطوير الفكرة في ذلك الوقت.

انضمت جمعية الصناعة الإلكترونية أيضًا إلى تطوير المفهوم ، الذي بدأ في إنشاء معيار عالمي آخر. كان بروتوكولهم المسمى CEBus (الناقل الإلكتروني للمستهلك) بمثابة ترقية لـ X10 وسرعان ما حل محل النموذج الأولي في السوق الأمريكية.

حدث التعارف الجماعي الأول للأشخاص بمفهوم المنزل الذكي في عام 1999. وكان الوسيط الرئيسي ... ديزني ، التي أصدرت فيلمًا عن منزل محوسب بدأ حياة مستقلة.

لقطة من فيلم "المنزل الذكي".

في السنوات الصفرية ، تم تجديد قطاع أتمتة المنزل بشركات تصنيع جديدة. ومع ذلك ، فإن الثورة الحقيقية تمثلت في ظهور أول هاتف آيفون وهواتف ذكية أخرى. حفزت التطبيقات وقدرات الأجهزة الخاصة بأجهزة الكمبيوتر المحمولة المهندسين على اختراعات جديدة: بحلول عام 2012 ، وفقًا لأبحاث ABI ، تم تثبيت 1.5 مليون نظام أتمتة للمنزل في الولايات المتحدة وحدها.

كيف يعمل كل شيء؟

يعتمد تشغيل المنزل الذكي على مبدأ تنفيذ الأوامر ، ويمكن لوحدة التحكم المركزية استقبالها من شخص ومن أجهزة استشعار. في الحالة الأولى ، تطلب من النظام صنع القهوة ، أو تشغيل مكيف الهواء أو إيقاف التدفئة ، ويقوم المعالج المركزي ، بعد معالجة الأمر ، بإرساله إلى الجهاز المطلوب. بناءً على تفضيلاتك ، يتم الاتصال بوحدة التحكم المركزية من خلال الأوامر الصوتية أو جهاز التحكم عن بُعد أو الهاتف الذكي.

في الحالة الثانية ، لا يشترط حضور الشخص. يقوم الكمبيوتر إما بتوصيل الأوامر إلى الأجهزة في وقت معين وفقًا للخوارزميات المحددة مسبقًا ، أو يتخذ القرارات على أساس قراءات أجهزة الاستشعار اعتمادًا على الظروف المتغيرة. على سبيل المثال ، في أنظمة التنظيم الحراري ، ترسل مستشعرات درجة الحرارة والرطوبة البيانات إلى النظام ، والذي بدوره يحدد المعلمات المطلوبة للتدفئة وتكييف الهواء والترطيب. مثال آخر: تكتشف مستشعرات الحركة نشاطًا في المنزل عندما لا ينبغي أن يكون - يدرك الكمبيوتر هذا على أنه إشارة لتشغيل المنبه أو إرسال رسالة إلى خدمة الأمن.

تحكم مركزي لأجهزة شاومي المنزلية الذكية

لذلك ، يتكون نظام المنزل الذكي بأكمله من ثلاثة عناصر رئيسية:

أجهزة الاستشعار التي تتلقى المعلومات من العالم المحيط ؛
المحور ، أو وحدة التحكم المركزية ، التي تعالج المعلومات وتتخذ القرارات ؛
الأجهزة التي تؤدي المهام التطبيقية وتجعل حياتنا أسهل.

يمكن توصيل جميع مكونات نظام المنزل الذكي ببعضها البعض عن طريق الاتصال السلكي أو اللاسلكي. يبدو الخيار الأول قديمًا ، ولكن بهذه الطريقة يكون النظام أقل عرضة للفشل. تقدم بعض الشركات المصنعة حلولاً قائمة على الكابلات لهذا السبب ؛ بما في ذلك AMX و Ctestron و Evika. يوفر الاتصال اللاسلكي بدوره المزيد من وسائل الراحة والميزات ، مثل سهولة التثبيت والتحكم عن بعد. يتضمن الاتصال اللاسلكي استخدام Bluetooth أو Wi-Fi أو معايير خاصة ، والتي سنناقشها لاحقًا في المقالة. يتم تصنيع أنظمة الأتمتة اللاسلكية بواسطة Gira و Vitrum و Z-Wave و Jung و Zamel وغيرها. لتوفير موثوقية النظام والراحة ، تقدم بعض الشركات المصنعة (على سبيل المثال ، Insteon) حلولًا كاملة تعتمد على الأجهزة السلكية واللاسلكية في نفس الوقت.

يمكن أن تكون أنظمة المنزل الذكي مركزية أو غير مركزية. في البداية ، يتم التحكم في جميع الأجهزة من وحدة واحدة ، مما يجعل من الممكن بناء مخططات أتمتة معقدة. تتكون الأنظمة غير المركزية من سلاسل مستقلة من الأجهزة أو حتى أجهزة "فردية". توفر هذه الحلول أمانًا أكبر للنظام.

تقنيات المنزل الذكي

ما الذي يجب اعتباره في الواقع منزلًا ذكيًا؟ منزل روبوت بيل جيتس بقيمة 200 مليون دولار أم شقة متواضعة مع أنظمة حرارية وإضاءة ذكية؟ المنزل الذكي هو اسم رمزي لجميع أنظمة التشغيل الآلي للمنزل ، ويمكن دمج عدد كبير من التقنيات الموجودة في السوق ودمجها كما تريد ، اعتمادًا على الاحتياجات والتفضيلات. لكن دعونا نحاول ترتيب هذه المجموعة بالترتيب.

أنظمة التحكم في الإضاءة

من المحتمل أن يكون التحكم في الإضاءة هو الشكل الأكثر شيوعًا وبأسعار معقولة لأنظمة التشغيل الآلي للمنزل ، وللقطاع اسمه الخاص - "الإضاءة الذكية". من المحتمل أن يكون قد تم بالفعل تثبيت مصباح في المدخل الخاص بك والذي يتم تشغيله عندما يصفق شخص ما أو يتحرك. أساس هذه الأنظمة هو المخفتات والمصابيح الذكية التي تعمل مع أجهزة الاستشعار لقياس الإضاءة ووجود كائن حي.

فيما يلي أمثلة على الميزات الرئيسية لـ "الإضاءة الذكية":

التحكم في الضوء الطبيعي عن طريق التشغيل الآلي للستائر والستائر والستائر والمظلات (الستائر والأفاريز Lutron) ؛
قم بتشغيل / إطفاء الضوء عندما يظهر شخص في المنزل أو الغرفة (مصابيح Philips الذكية) ؛
التحكم التلقائي في السطوع حسب الإضاءة والوقت من اليوم وعدد الأشخاص في الغرفة ؛
تعتيم الغرفة عند تشغيل التلفزيون أو جهاز العرض ؛
تقليد وجود أصحاب المنزل لضمان الأمن (مصباح BeON) ؛
إخطار ضوئي بأحداث مختلفة (مصباح Xiaomi Philips EyeCare 2) ؛
"سيناريوهات الإضاءة" - إمكانيات تصميم إبراز الضوء وتظليل العناصر الداخلية (مصابيح Nanoleaf Aurora Smarter Kit) ؛
القدرة على تعيين خوارزميات عمل مخصصة - تشغيل الضوء بسطوع كامل عند الاستيقاظ ، وضبط الضوء الخافت أثناء القراءة ، وما إلى ذلك ؛
التحكم عن بعد في عملية الإضاءة من خلال أوامر صوتية أو برنامج على هاتف ذكي أو لوحة تحكم.

تطبيق مصابيح Aurora في التصميم الداخلي

يمكن أن تتفاعل مكونات نظام الإضاءة عبر الراديو ، ولكن هذا الحل ليس دائمًا الأكثر ملاءمة. يمكن تسمية النظام المتوازن بالمجمع الذي يتضمن المفاتيح المعتادة ومخفتات الإضاءة مع خيار تحكم عن بعد لاسلكي إضافي (مفتاح Linear Z-Wave Dimmer). أو ، كما هو مطبق في المصباح الذكي Xiaomi Yeelight Bedside Lamp ، القدرة على التحكم في الضوء من خلال الهاتف الذكي وزر الجهاز على الجهاز نفسه.

XIAOMI Yeelight مصباح السرير

يمكن الاستشهاد بالتقنيات التالية كأمثلة على الإضاءة الذكية:

المصباح الذكي Elgato Avea Bulb ، الذي لا يغير السطوع فحسب ، بل يغير أيضًا ظلال ألوان الإضاءة ؛
مصباح Kickstarter LIFX يعمل بدون وحدة تحكم أو جهاز إرسال ؛
مصباح Xiaomi CooWoo ، الذي يمكن أن يعمل من بطارية مدمجة ؛
حامل مصباح Vocca ذكي ، يتم التحكم فيه عن طريق الصوت ولا يحتاج إلى أجهزة إضافية.

مثال على احتمالات اللون لمصباح LIFX

أنظمة التدفئة والتهوية والتكييف

تم تصميم فوائد الحياة ، المخفية تحت الاسم المختصر HVAC (eng. HVAC) ، للحفاظ على درجة حرارة مريحة ورطوبة ونقاء الهواء مدى الحياة ، والأهم من ذلك ، توفير الكهرباء. كان دمج هذه الأنظمة في مجمع آلي واحد من أولى مهام تطبيق مفاهيم المنزل الذكي. تعتمد صحة الإنسان بشكل مباشر على نظام التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC) ، وبالتالي ، ليس فقط الوظيفة وسهولة الاستخدام ، ولكن أيضًا استقرار العمل هو الأكثر صلة بهذه الأنظمة.

عادةً ما يتم دمج أنظمة HVAC في نظام معقد واحد يعمل بشكل مستقل ومستقل عن المكونات الأخرى للمنزل الذكي. يعد ذلك ضروريًا حتى في حالة حدوث أعطال أو أعطال في أي عنصر من عناصر نظام التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC) ، يستمر العمل.

تؤدي أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء الذكية الوظائف التالية:

الحفاظ على درجة حرارة مريحة ثابتة في المنزل من خلال التنظيم التلقائي لتشغيل المشعات والسخانات الكهربائية والتدفئة الأرضية (أنظمة Loxone) ؛
توفير المال على التدفئة عن طريق إيقاف تشغيل التدفئة تلقائيًا أو تقليل شدتها (ترموستات Nest Learning) ؛
خفض درجة حرارة الغرفة إلى ليلة مريحة ؛
التنظيم التلقائي لتشغيل أجهزة الترطيب ومزيلات الرطوبة ومؤينات الهواء اعتمادًا على مؤشر الرطوبة (مرطب الهواء Xiaomi Smartmi) ؛
التشغيل التلقائي لمكيفات الهواء ووحدات ملفات المروحة والمراوح وأنظمة تزويد الهواء النقي (Keen Smart Vens) ؛
أتمتة أنظمة السباكة - على سبيل المثال ، إغلاق صمامات إمداد المياه في حالة عدم وجود شخص في المنزل (صمامات Insteon).

التحكم في ترموستات Nest من هاتفك الذكي

من الناحية الهيكلية ، يتم ضمان استقلالية أنظمة HVAC عن طريق توصيل الأجهزة بوحدة نمطية رئيسية منفصلة. بالنسبة لنظام التدفئة ، عادة ما يكون هذا منظم حرارة ذكيًا مزودًا بلوحة تحكم مثبتة على الحائط ، مثل منظم الحرارة Elgato Eve Thermo الذكي. ينظم الجهاز درجة حرارة بطاريات الغرفة تلقائيًا وفقًا لإعداد مسبق. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن التحكم في وحدة التحكم من خلال تطبيق Apple Home Kit أو باستخدام الزر الموجود على لوحة الجهاز.

ترموستات ذكي Elgato Eve Thermo

انظمة حماية

تم تجهيز العديد من الشقق العادية ، بعيدًا عن لقب المنزل الذكي ، بأنظمة أمان تلقائية. ومع ذلك ، يمكن أن تكمل أنظمة الأمان الذكية نظام أتمتة المنزل المعقد وأن تصبح جزءًا لا يتجزأ منه. تم تجهيز أنظمة الأمن بكاميرات وأجهزة إنذار ومجموعة متنوعة من أجهزة الاستشعار: الحركة ، والحضور ، وكاشفات فتح الباب.

من الضروري التمييز بين الهندسة والأمن الشخصي. لأول مرة في المنزل الذكي هناك:

تتبع التسريبات في نظام السباكة (نظام NetBotz) ؛
نظام إطفاء الحريق الأوتوماتيكي (منتجات EPOTOS) ؛
مراقبة فشل الأسلاك وحماية ماس كهربائى (ابحث عن أجهزة التصوير الحرارية الحرارية).

ابحث عن التصوير الحراري

تؤدي أنظمة الأمان الشخصية الوظائف التالية:

المراقبة الخارجية من خلال الاتصال الداخلي عبر الفيديو والكاميرات وأجهزة الأشعة تحت الحمراء (مستشعر الحركة Elgato Eve Motion) ؛
إرسال البيانات أو حفظها عن بُعد (الكاميرا السحابية Oco 2) ؛
إنذار تلقائي أو مكالمة أمنية (أنظمة الصوت والضوء من شنايدر إلكتريك) ؛
مراقبة سلامة سياج الموقع والنوافذ والأبواب (أدوات المراقبة المنزلية) ؛
التحكم في حقوق الوصول إلى المنزل (القفل الذكي Kwikset Kevo).

تعمل أنظمة الأمان الشخصية بشكل مستقل وتتم إدارتها من مركز مركزي. بالإضافة إلى ذلك ، تم تثبيت نظام إنذار مركزي ، والذي يتفاعل بشكل مستقل مع المالك فقط لتأكيد الحاجة إلى الاتصال بخدمات الأمن.

أنظمة مراقبة للأطفال وكبار السن والمعاقين والحيوانات

تم تصميم هذه الفئة لحماية أفراد الأسرة الذين يحتاجون إلى المراقبة والإشراف. يمكن تقسيم القسم إلى 3 أجزاء ، ولكن هنا سنقتصر على نظرة عامة موجزة والتصنيف. في بعض الأحيان ، حتى إذا كنت لا تنوي تحويل منزلك إلى منزل ذكي ، يمكن أن تساعد هذه التقنيات أحبائك وتخفيف التوتر غير الضروري أثناء الانفصال.

المراقبة بالفيديو والتواصل الصوتي من خلال كاميرات التسجيل والمراقبة في الوقت الحقيقي ، وأجهزة مراقبة الأطفال وكاميرات الأشعة تحت الحمراء (أجهزة مراقبة الأطفال بالفيديو من سامسونج) ؛
إخطارات عن بعد
الحركة الآلية وإغلاق الوصول إلى المبنى (كرسي رفع S-max Sella) ؛
رصد مؤشرات الموقع والصحة باستخدام أجهزة تعقب GPS وأجهزة استشعار النشاط البدني وأجهزة للقياس التلقائي للمؤشرات الطبية (Redmond SkyTracker).

الياقة الذكية ميشيكو

في روسيا ، تكتسب الأنظمة والأجهزة من هذه الفئة شعبية فقط ، لكن السوق العالمية لا تزال قائمة. من الأمثلة الجيدة على التقنيات الجديدة في هذه الفئة أجهزة مراقبة الأطفال Ramili Baby ، التي تراقب تنفس الطفل ، أو نظام Tecnalia قيد التطوير ، والذي يمكنه التعرف على الانهيار العصبي في المنزل.

جهاز مراقبة الطفل Ramili Baby RV1200

إدارة الأجهزة الذكية

تعد فئة الأجهزة الذكية والأدوات الذكية هي الأكثر عددًا وإثارة للاهتمام. هذا هو المكان الذي تأتي فيه طناجر الضغط الذكية الرائعة والثلاجات ومراكز الوسائط المتعددة والمكانس الكهربائية الآلية. قائمة الأجهزة الذكية الحديثة لا حصر لها ، لكننا سنحاول تصنيفها بإيجاز:

أجهزة المطبخ المنزلية: الثلاجات ، والمواقد متعددة الطهي ، والمواقد الكهربائية ، وأنظمة العادم ، وآلات صنع القهوة ، والعصارات ، وما إلى ذلك (SOEKS ecotester) ؛
الأجهزة المنزلية الأخرى: الغسالات والمكانس الكهربائية والموازين والمجففات والمكاوي وما إلى ذلك (المكانس الكهربائية الروبوتية الباندا) ؛
الأثاث والعناصر الداخلية: الأفاريز ، والستائر ، والأبواب الأوتوماتيكية ، والخزائن ، وأغطية المصابيح ، والكراسي بذراعين ، وأسرة النوم ، وما إلى ذلك. (سرير بالوجا) ؛
معدات الوسائط المتعددة: أجهزة التلفاز وأجهزة العرض ومشغلات الفيديو والمعدات الموسيقية والأنظمة الصوتية والكاريوكي (نظام Trivium متعدد الغرف) ؛
الألعاب والترفيه: ألعاب تعليمية للأطفال ، روبوتات ، إلخ. (روبوت أوزوبوت).

Zenbo Companion Robot

العيون ترفع من عدد الأشياء الذكية وقدراتها! وفي الوقت نفسه ، فإن سوق التشغيل الآلي للمنزل لا يخلو من المشاكل ، لذلك دعونا نتحدث عنها أيضًا.

تجزئة السوق والبروتوكولات

المشكلة الرئيسية لأنظمة المنزل الذكي الحديثة هي عدم وجود معيار عالمي يناسب جميع الأجهزة في السوق. عند إعداد منزل ذكي ، قد ترغب في تزويد النظام بمنتجات من مختلف الشركات المصنعة ، مثل نظام أمان Xiaomi وكاميرا أمان Apple. ومع ذلك ، لا تهتم العديد من الشركات بتوافق أجهزتها مع المنتجات الأخرى. في أفضل الأحوال ، سيكون لهاتفك الذكي مجموعة كاملة من التطبيقات - لكل منها مكون المنزل الذكي الخاص به. موافق ، ليست مريحة للغاية. تم تجهيز بعض المعدات ببرامج خاصة ذات مصدر مغلق. مصالح الشركات واضحة ، ولكن يتم تجاهل مصالح المستخدمين بالتأكيد من خلال الأجهزة التي لا تعمل في النظام.

كانت المشكلة موجودة منذ فترة طويلة ، وقد تحدثنا بالفعل في قسم التاريخ عن إنشاء البروتوكولات الأولى المصممة لجعل عمل جميع الأنظمة عالميًا. اليوم ، هناك اتجاه نحو اندماج الشركات المشاركة في تطوير أنظمة التشغيل الآلي للمنزل. نتيجة لذلك ، يدعم المزيد والمزيد من الأجهزة الذكية المعايير العالمية. البروتوكولات العالمية الواعدة والمتقدمة هي Z-Wave و ZigBee حاليًا ؛ ونقترح الإسهاب فيها بمزيد من التفصيل.

Z- الموجة و ZigBee

تم تطوير كلا البروتوكولين خصيصًا لأنظمة التشغيل الآلي للمنزل. هدفهم ليس فقط تزويد النظام بالعالمية ، ولكن أيضًا تأمينه. تنتمي كل من Z-Wave و ZigBee إلى فئة الشبكات المعشقة ؛ هذا يعني أن الرسالة بداخلها لها مسارات متعددة للوصول إلى وجهتها. يقلل هذا التوزيع من احتمالية حدوث أعطال ويضمن الأمان: في حالة تلف أي عقدة ، يتم إعادة توجيه الرسالة إلى أقرب جهاز متوفر. في الشبكة المتداخلة ، يتم توصيل كل جهاز بعدة أجهزة أخرى.

تعمل Z-Wave في نطاق تردد لاسلكي منخفض يصل إلى 1 جيجاهرتز ، وهو أمر مناسب لأن احتمال التداخل أقل بكثير من تردد 2.4 جيجاهرتز الذي تعمل عليه شبكة Wi-Fi و Bluetooth. يمكن اعتبار ميزة إضافية تأخيرات صغيرة في إرسال الأوامر القصيرة.

بدأت المزيد والمزيد من الشركات في دعم البروتوكولات المفتوحة ، حتى تلك الشركات العملاقة مثل Xiaomi.

بالإضافة إلى مزايا الهيكل الشبكي ، يوفر ZigBee القدرة على تحديد خوارزمية توجيه حسب حالة الشبكة ومتطلبات البرنامج. يوفر البروتوكول أمانًا محسنًا واستهلاكًا منخفضًا للطاقة ، مما يعني عمر بطارية طويل لأجهزة الشبكة.

تشكلت تحالفات بالفعل حول كلا البروتوكولين ، والتي تشمل مصنعي أنظمة المنازل الذكية. قائمة الشركات واسعة للغاية ، ويمكن العثور عليها على المواقع الرسمية لـ Z-Wave و ZigBee.

المنزل الذكي - المستقبل أم الحاضر؟

تخيل أن مارك زوكربيرج ، مؤسس Facebook ، دعاك إلى منزله. عند دخولك رواقًا فسيحًا ، يقوم المساعد الذكي جارفيس بإضاءة ضوء ساطع بشكل معتدل حتى تتمكن من خلع حذائك وتعليق ملابسك الخارجية. في غرفة المعيشة ، يقوم المساعد بضبط الإضاءة الخافتة ، مما يجعله مريحًا للاسترخاء. يطلب مارك من جارفيس تشغيل بعض الموسيقى الخلفية اللطيفة - وأصوات الساكسفون لمايلز ديفيس من مكبرات الصوت. بعد العشاء ، قررت أن تشاهد فيلمًا ، ويقوم جارفيس بتشغيل التليفزيون من أجلك ، وتخفت الأضواء من حوله إلى الحد الأدنى. بينما تستمتع بالمشاهدة ، لا يجلس المساعد الذكي ساكنًا: فهو يراقب سلامة بنات مارك ، وإذا بكى الأطفال ، سيبلغ جارفيس والده على الفور بصوت مورغان فريمان. يدق الجرس - وصل الضيوف. يقوم جارفيس بفحص الزائرين على الفور ويبلغ صاحب المنزل الموجود عند الباب. بعد أمسية ممتعة ، تذهب إلى الفراش. في الصباح ، يُعد جارفيس الإفطار لجميع الضيوف ، وكان لديه قميصًا نظيفًا في المتجر لمارك - أطلقه من المضخة في يدي زوكربيرج!

هذا المثال على تنظيم المنزل الذكي هو مجرد مثال واحد من أمثلة عديدة. قد يفاجئ منزل بيل جيتس أكثر: فهو مجهز بمصعد زجاجي مع تحكم صوتي ؛ حمام سباحة مع تعديل تلقائي لدرجة حرارة الماء المريحة ؛ نظام تحكم لكل نبتة في الحديقة والمنزل وأكثر من ذلك بكثير.

بالطبع ، للحصول على مثل هذا المنزل الذكي ، تحتاج إلى قيادة شركة ناجحة. ولكن بشكل عام ، لم تعد التقنيات الذكية وأنظمة الأتمتة من اختصاص النخبة: فالسوق ينمو ، ويظهر المزيد والمزيد من الحلول للمستهلكين. لإعداد منزلك الذكي ، ما عليك سوى الرغبة في الانغماس في الموضوع والتعامل المباشر مع المنظمة. بالطبع ، هناك الكثير من الحلول الجاهزة - من BTicino و Crestron و Legrand وغيرها ، على سبيل المثال - ولكن يمكنك أن تبدأ صغيرة. دعنا نقول مع مصباح كهربائي ذكي - لماذا لا؟

إن العصر المذهل لإنترنت الأشياء ، إنترنت الأشياء - التفاعل العالمي لكل شيء مع كل شيء عبر الشبكة - في الواقع ، بدأ للتو ، والمنزل الذكي هو مثال جيد لما ينتظرنا في المستقبل ، ولكنه متاح بالفعل اليوم .

الأقسام