خانه هوشمند چیست؟ خانه هوشمند محل سکونتی است که از دستگاه های متصل به اینترنت برای امکان نظارت و مدیریت از راه دور وسایل و سیستم هایی مانند روشنایی و گرمایش استفاده می کند. فناوری خانه هوشمند، که اغلب به عنوان اتوماسیون خانگی یا domotics (از کلمه لاتین domus به معنای خانه)، امنیت، راحتی و بهره وری انرژی را برای صاحبان خانه فراهم می کند و به آنها اجازه می دهد ، اغلب با استفاده از یک برنامه خانه هوشمند در تلفن هوشمند خود، یا دستگاه شبکه ای دیگر دستگاه های هوشمند را کنترل کنند. سیستم‌ها و دستگاه‌های خانه‌های هوشمند به عنوان بخشی از اینترنت اشیا (IOT)، اغلب با هم کار می‌کنند، داده‌های مصرف مصرف‌کننده را بین خود به اشتراک می‌گذارند و اتوماسیون را بر اساس ترجیح صاحب خانه اعمال می کنند. فناوری خانه هوشمند چگونه کار می کند؟ خانه هوشمند مجموعه‌ای از دستگاه‌ها و لوازم هوشمند متفاوت نیست، بلکه آن‌هایی است که با هم کار می‌کنند تا یک شبکه قابل کنترل از راه دور ایجاد کنند. همه دستگاه‌ها، مانند چراغ‌ها، ترموستات‌ها، سیستم‌های امنیتی و لوازم خانگی توسط یک کنترل‌کننده اصلی اتوماسیون خانگی که به آن هاب خانه هوشمند می‌گویند، کنترل می‌شوند، این هاب یک دستگاه سخت افزاری است که به عنوان نقطه مرکزی سیستم خانه هوشمند عمل می کند و می تواند داده ها را حس/دریافت کند، پردازش کند و به صورت بی سیم/با سیم ارتباط برقرار کند. این واحد همه اجزای متفاوت را در یک برنامه خانه هوشمند واحد ترکیب می کند که صاحبان خانه می توانند از راه دور آن را کنترل کنند. نمونه هایی از هاب خانه های هوشمند عبارتند از Amazon Echo، Google Home و Wink Hub. بسیاری از محصولات خانه هوشمند از پروتکل سیمی BUS، Wi-Fi و بلوتوث، Zigbee یا Z-Wave برای اتصال به شبکه خانه هوشمند استفاده می کنند. دستگاه‌های خانه هوشمند را می‌توان به صورتی برنامه‌ریزی کرد که برنامه‌ها یا دستورات خاصی را دنبال کنند یا از طریق دستیارهای خانگی مانند Amazon Alexa یا Google Assistant یا دستیار منحصر به هر برند که به دستورات صوتی پاسخ دهند، با آن ها ارتباط برقرار نمود. به عنوان مثال، یک ترموستات هوشمند می تواند عادات صاحب خانه را بیاموزد و به طور خودکار دما را بر اساس برنامه زمانی خاص آنها تنظیم کند. نمونه هایی از فناوری خانه های هوشمند تقریباً در هر جنبه ای از زندگی فناوری وارد فضای خانگی شده است از جمله لامپ ها، ماشین ظرفشویی و سایر لوازم خانگی، شاهد معرفی یک جایگزین خانه هوشمند بوده است: 1. تلویزیون های هوشمند: این تلویزیون‌ها به اینترنت متصل می‌شوند تا از طریق برنامه‌هایی مانند ویدیو و موسیقی درخواستی به محتوا دسترسی پیدا کنند. برخی از تلویزیون های هوشمند همچنین دارای تشخیص صدا یا ژست هستند. 2. سیستم های روشنایی هوشمند: سیستم‌های روشنایی هوشمند علاوه بر اینکه می‌توانند از راه دور کنترل و سفارشی شوند، می‌توانند زمان حضور ساکنان در اتاق را تشخیص دهند و در صورت نیاز نور را تنظیم کنند. لامپ های هوشمند همچنین می توانند خود را بر اساس در دسترس بودن نور روز تنظیم کنند. 3. ترموستات های هوشمند: ترموستات‌های هوشمند، مانند Google Nest، دارای Wi-Fi یکپارچه هستند و به کاربران اجازه می‌دهند دمای خانه را برنامه‌ریزی، نظارت و از راه دور کنترل کنند. این دستگاه ها همچنین رفتارهای صاحب خانه را یاد می گیرند و به طور خودکار تنظیمات را تغییر می دهند تا حداکثر راحتی و کارایی را برای آنها فراهم کنند. ترموستات های هوشمند همچنین می توانند مصرف انرژی را گزارش کنند و به کاربران یادآوری کنند که فیلترها را تغییر دهند. 4. قفل هوشمند درب و درب بازکن گاراژ: صاحبان خانه می توانند از قفل های هوشمند و بازکننده های درب گاراژ برای اعطای یا عدم دسترسی به بازدیدکنندگان استفاده کنند. برخی قفل های هوشمند همچنین می توانند زمان نزدیک بودن ساکنین را تشخیص دهند و درها را برای آنها باز کنند. 5. دوربین ها و سیستم های امنیتی هوشمند: با دوربین‌های امنیتی هوشمند و زنگ‌های در، ساکنان می‌توانند خانه‌های خود را در زمانی که دور هستند کنترل کنند. حسگرهای حرکتی هوشمند می توانند تفاوت بین ساکنین، بازدیدکنندگان، حیوانات خانگی و سارقان را شناسایی کنند و در صورت تشخیص رفتار مشکوک می توانند اعلان هایی را برای مقامات ارسال کنند. 6. مراقبت از حیوانات خانگی هوشمند و چمن: مراقبت از حیوانات خانگی را می توان با فیدرهای متصل به صورت خودکار انجام داد. گیاهان آپارتمانی و چمن ها را می توان با استفاده از تایمرهای متصل آبیاری کرد. 7. لوازم آشپزخانه هوشمند: برندهایی مانند ال جی، جنرال الکتریک و سامسونگ انواع لوازم آشپزخانه هوشمند را ارائه می دهند. این لوازم شامل قهوه سازهای هوشمند است که می توانند یک فنجان تازه را به طور خودکار در یک زمان برنامه ریزی شده دم کنند، یخچال‌های هوشمندی که تاریخ انقضا را پیگیری می‌کنند، فهرست‌های خرید درست می‌کنند یا حتی دستور العمل‌هایی را بر اساس مواد موجود تهیه می‌کنند. 8. مانیتورهای هوشمند خانگی: به عنوان مثال، مانیتورهای سیستم خانگی می توانند افزایش برق را حس کنند و لوازم خانگی را خاموش کنند، خرابی آب یا یخ زدگی لوله ها را حس کنند و آب را قطع کنند تا خانه دچار آبگیری نشود. 9. پریزهای هوشمند: دستگاه‌های ساده خانگی مانند لامپ‌ها و پنکه‌های سقفی را متوانند کنترل کنند ومی‌توان آن‌ها را از راه دور از طریق برنامه‌های تلفن همراه و دستیارهای صوتی مانند الکسا کنترل کرد.

مزایا و معایب خانه هوشمند فناوری هوشمند مزایای متعددی را ارائه می‌کند، از راحتی کارکردن لوازم خانگی مانند ماشین لباسشویی، تا راحتی تنظیم ترموستات از راه دور در یک روز سرد زمستانی. مزایای رایج خانه هوشمند شامل موارد زیر است: اطمینان خاطر: صاحبان خانه می توانند خانه های خود را از راه دور کنترل کنند و با خطراتی مانند قهوه ساز فراموش شده یا باز ماندن درب ورودی خانه خود را کنترل کنند. ترجیحات کاربر: را برای راحتی در نظر می گیرد. برای مثال، کاربران می‌توانند درب گاراژ خود را برای باز کردن، روشن شدن چراغ‌ها، روشن شدن شومینه و پخش موسیقی مورد علاقه خود را پس از رسیدن به خانه برنامه‌ریزی کنند. آرامش خاطر: دستگاه‌های اینترنت اشیا به اعضای خانواده یا مراقبان این امکان را می‌دهند که از راه دور بر سلامت و رفاه سالمندان نظارت کنند. بهبود کارایی: به جای روشن گذاشتن تهویه مطبوع در تمام روز، یک سیستم خانه هوشمند می تواند رفتارهای صاحب خانه را یاد بگیرد تا اطمینان حاصل شود که خانه تا زمان بازگشت به خانه خنک می شود. صرفه جویی در منابع و هزینه: با سیستم آبیاری هوشمند، چمن فقط در صورت نیاز و با مقدار دقیق آب مورد نیاز آبیاری می شود. با دستگاه‌های اتوماسیون خانگی و راه‌اندازی سیستم هوشمند، انرژی، آب و سایر منابع به طور موثرتری استفاده می‌شوند که به صرفه‌جویی در منابع طبیعی و هزینه برای مصرف‌کننده کمک می‌کند. مدیریت وظایف: دستیارهای مجازی هوشمند، مانند Google Home یا Amazon Echo و یا دستیار صوتی اپلیکیشن خانه هوشمند، می توانند وظایف خود را از طریق تشخیص گفتار و دستورات صوتی انجام دهند. به عنوان مثال، صاحبان خانه می توانند از دستورات صوتی برای روشن کردن موسیقی، جستجوی وب و کنترل دستگاه های هوشمند خانگی خود استفاده کنند. با این حال، سیستم‌های اتوماسیون خانگی تا حدودی به دلیل ماهیت فنی خود، برای تبدیل شدن به جریان اصلی تلاش کرده‌اند. معایب رایج خانه های هوشمند شامل موارد زیر است: نیاز به یک اتصال اینترنتی قابل اعتماد: اتصال اینترنت نامطمئن یا قطع شدن شبکه در صورت قطعی، می تواند دستگاه ها و ابزارهای متصل به خانه هوشمند را از کار بیاندازد. البته در برخی از برندهای هوشمند مثل HBB امکان استفاده از ماژول پیامکی برای کنترل خانه هوشمند استفاده نمود. پیچیدگی درک شدن: برخی از افراد با ناسازگاری و یا عدم صبر در مورد تکنولوژی روبرو هستند. سازندگان خانه های هوشمند بر روی کاهش پیچیدگی و بهبود تجربه کاربری کار می کنند تا آن را برای کاربران در تمام سطوح فنی لذت بخش و سودمند کنند. فقدان استاندارد: برای اینکه سیستم‌های اتوماسیون خانگی واقعاً مؤثر باشند، دستگاه‌ها باید بدون در نظر گرفتن سازنده، قابلیت همکاری داشته باشند و از پروتکل‌های مشابه یا حداقل پروتکل‌های مکمل استفاده کنند. از آنجایی که این یک بازار نسبتاً جدید است، هنوز استاندارد طلایی برای اتوماسیون خانگی وجود ندارد. با این حال، اتحادهای استاندارد با تولیدکنندگان و پروتکل‌ها همکاری می‌کنند تا از قابلیت همکاری و تجربه کاربری یکپارچه اطمینان حاصل کنند. امنیت مشکوک دستگاه‌های IoT: اکثر دستگاه های مبتنی بر IOT فاقد رمزگذاری داخلی هستند. علاوه بر این، آنها می توانند به عنوان نقاط دسترسی برای داده های حساس شبکه گسترده تر عمل کنند و سطح حمله را افزایش دهند. فقدان حریم خصوصی داده ها: بسیاری از صاحبان خانه های هوشمند نیز نگران حفظ حریم خصوصی داده ها هستند. طبق گزارش تحقیقاتی Parks Associates، حدود 72 درصد از مصرف‌کنندگان نگرانی یا نگرانی شدید خود را در مورد امنیت داده‌های شخصی خود که توسط دستگاه‌های خانه هوشمند جمع‌آوری و منتقل می‌شوند، ابراز کردند. هزینه: اگرچه قیمت ها در حال کاهش است، بسیاری از دستگاه های خانه هوشمند هنوز گران هستند و یک بازسازی کل خانه ممکن است هزاران دلار هزینه داشته باشد. چگونه یک خانه هوشمند راه اندازی کنیم: خانه های تازه ساخته اغلب با زیرساخت خانه هوشمند ساخته می شوند. از سوی دیگر، خانه های قدیمی را می توان با فناوری های هوشمند بازسازی کرد. شبکه باس، پروتکل Zigbee و Z-Wave سه مورد از رایج ترین پروتکل های ارتباطی اتوماسیون خانگی هستند که امروزه مورد استفاده قرار می گیرند. شبکه باس مبتنی بر شبکه سیمی مبتنی بر کابل شبکه بوده و دو پروتکل دیگر از فناوری های شبکه مش و سیگنال های رادیویی با برد کوتاه و کم مصرف برای اتصال سیستم های خانه هوشمند استفاده می کنند. شبکه Z-Wave برد 30 متر در مقابل 10 متر Zigbee دارد که Zigbee اغلب به عنوان پیچیده تر از این دو تلقی می شود. - در حالی که راه اندازی یک خانه هوشمند گاهی اوقات می تواند پیچیده باشد، صاحبان خانه باید مراحل کلی زیر را در نظر بگیرند: نوع پروتکل سیستم هوشمند خود را انتخاب نمایید، چون بسته به نوع پروتکل انتخابی و پارامترها و نیازها، زیرساخت سیستم هوشمند متفاوت خواهد بود. با اصول اولیه شروع کنید، با اقلام اولیه مانند دوشاخه های هوشمند، لامپ های هوشمند و سوئیچ ها برای خانه هوشمند شروع کنید، زیرا به سرعت راه اندازی می شوند و به راحتی می توانند بسیاری از چیزهای مختلف را در اطراف خانه خودکار کنند. به عنوان مثال، دوشاخه‌های هوشمند می‌توانند فن‌ها، چراغ‌ها، لامپ‌ها، آهسته‌پزها، فرها و بخاری‌های فضایی را خودکار کنند. دستگاه ها را ایمن کنید. از آنجایی که اکثر دستگاه‌های اینترنت اشیا و خانه‌های هوشمند امنیت داخلی یا رمزگذاری ندارند، تنظیم رمزهای عبور قوی و احراز هویت چند عاملی برای جلوگیری از دسترسی غیرمجاز به این دستگاه‌ها مهم است. دستگاه های بیشتری اضافه کنید. وقتی صاحب خانه با ایجاد یک خانه هوشمند راحت‌تر می‌شود، می‌تواند دستگاه‌های بیشتری مانند سیستم‌های امنیتی، دوربین‌ها و زنگ‌های ویدیویی را به این ترکیب اضافه کند. در سناریوهای ساده خانه هوشمند، رویدادها می‌توانند زمان‌بندی یا فعال شوند. رویدادهای زمان‌بندی‌شده مبتنی بر ساعت هستند، به‌عنوان مثال، کاهش پرده‌ها در ساعت 6 بعد از ظهر، در حالی که رویدادهای آغاز شده به اقدامات در سیستم خودکار بستگی دارد. به عنوان مثال، هنگامی که گوشی هوشمند مالک به در نزدیک می شود، قفل هوشمند باز می شود و چراغ های هوشمند روشن می شوند. ساختمان های هوشمند در حالی که هر خانه هوشمند یک ساختمان هوشمند است، هر ساختمان هوشمند یک خانه هوشمند نیست. ساختمان‌های سازمانی، تجاری، صنعتی و مسکونی در هر شکل و اندازه از جمله دفاتر، آسمان‌خراش‌ها، ساختمان‌های آپارتمانی و دفاتر و اقامتگاه‌های چند مستاجر، در حال بکارگیری فناوری‌های اینترنت اشیا برای بهبود کارایی ساختمان، کاهش هزینه‌های انرژی و آسیب‌های زیست محیطی، تضمین امنیت و بهبود رضایت سرنشینان هستند. بسیاری از همان فناوری‌های هوشمند مورد استفاده در خانه‌های هوشمند در فناوری ساختمان‌های هوشمند از جمله روشنایی، انرژی، گرمایش و تهویه مطبوع، و سیستم‌های امنیتی و دسترسی ساختمان نیز به کار گرفته می‌شوند. به عنوان مثال، یک ساختمان هوشمند می تواند هزینه های انرژی را با استفاده از حسگرهایی که تعداد ساکنان یک اتاق را تشخیص می دهند، کاهش دهد. دما می‌تواند به‌طور خودکار تنظیم شود، اگر حسگرها اتاق کنفرانس کامل را تشخیص دهند، هوای خنک را روشن می‌کند، یا اگر همه افراد در دفتر برای آن روز به خانه رفته‌اند، گرما را کاهش می‌دهد.

ساختمان های هوشمند همچنین می توانند به شبکه هوشمند متصل شوند. در اینجا، اجزای ساختمان هوشمند و شبکه برق می توانند صحبت کنند و به یکدیگر گوش دهند. این فناوری می تواند توزیع انرژی را به طور موثرتری مدیریت کند، تعمیر و نگهداری را به طور فعال انجام دهد و قطع برق سریعتر پاسخ داده شود. فراتر از این مزایا، ساختمان‌های هوشمند می‌توانند مزایای تعمیر و نگهداری پیش‌بینی‌کننده را برای مالکان و مدیران ساختمان‌ها فراهم کنند. به عنوان مثال، سرایداران می‌توانند با بازخوردی که از سنسورهای ناظر بر دستگاه‌های صابون یا حوله‌های کاغذی را، میگیرند دوباره پر کنند و یا تعمیر و نگهداری و خرابی را می توان در سیستم های برودتی، آسانسور و روشنایی ساختمان پیش بینی کرد.