دستگاه مرکزی خانه هوشمند در یک خانه هوشمند وظیفه برقراری ارتباط بین نود های مختلف را بر عهده دارد. با وجود سادگی نصب و استفاده آسان از ابزارک های هوشمند ساختمان، کنترل و مدیریت سیستم خانه هوشمند به بستر خاصی نیاز دارد. هاب مرکزی به عنوان مرکز کنترل سیستم اتوماسیون خانه هوشمند عمل می کند.

برقراری ارتباط بین دستگاه های هوشمند با یکدیگر و اینترنت توسط این دستگاه انجام می شود. لازم به ذکر است در برخی نسخه های خانه هوشمند نیازی به استفاده از این دستگاه نیست. با توجه به پروتکل ارتباطی خانه هوشمند، نوع دستگاه مرکزی متفاوت خواهد بود.

 پروتکل های اتوماسیون خانگی

به بیان ساده می توان پروتکل را زبان ارتباطی بین تجهیزات تعریف کرد. تجهیزاتی که در یک خانه هوشمند استفاده می شوند باید زبان مشترکی داشته باشند. امروزه تعداد زیادی پروتکل سیمی و بی سیم برای اتصال گجت های خانه هوشمند به یکدیگر وجود دارد.

استفاده راحت و عدم نیاز به تغییر سیم کشی، سبب گرایش بیشتر به پروتکل های بیسیم شده است. از سوی دیگر دستگاه مرکزی خانه هوشمند عموما برای پروتکل های بیسیم مورد استفاده قرار می گیرد. در ادامه به معرفی مهمترین پروتکل های بیسیم خانه هوشمند می پردازیم. منظور از پروتکل بیسیم، عدم نیاز به سیم کشی جداگانه برای ارتباط تجهیزات است.

پروتکل های ابتدایی X10  و Insteon

یکی از قدیمی ترین پروتکل های ارتباطی، UPB مبتنی بر  X10 است. این پروتکل ارتباطی از اواسط دهه 1970 مورد استفاده قرار گرفت. در این پروتکل از سیم های برق ساختمان برای ارسال سیگنال به تمامی دستگاه ها استفاده می شود. از این پروتکل اغلب برای کنترل سیستم های روشنایی و ردیاب های حرکتی استفاده می شد.

نوع بعدی پروتکل های ارتباطی به نام Insteon شناخته شده است. دستگاه مرکزی خانه هوشمند مبتنی بر پروتکل Insteon از سیم های برق خانه و فناوری بی سیم RF (فرکانس رادیویی) برای برقراری ارتباط استفاده می کند. Insteon  با پیکره بندی آسان، زمان پاسخ کوتاه و دامنه بی سیم نا محدود شناخته می شود. با این پروتکل بیش از 200 ابزارک اتوماسیون خانگی از قبیل دوربین، لامپ، کلیدهای روشنایی، ترموستات و …  می توانند در ارتباط باشند.

پروتکل بی سیم Z-Wave

پروتکل Z-Wave به دلیل دامنه اتصال گسترده تر نسبت به پروتکل های اولیه، از پرکاربردترین پروتکل های حال حاضر هوشمندسازی است. Z-Wave یک پروتکل بی سیم است و با فرکانس رادیویی پایین کار می کند. امواج این پروتکل به دلیل فرکانس پایین با سیگنال های Wi-Fi ، تلفن های همراه، مایکروویو و … تداخل نخواهد داشت.

دستگاه کنترل مرکزی خانه هوشمند مبتنی بر Z-Wave یک شبکه مش ایجاد می کند. سیگنال های ارسال شده از طرف نودهای مختلف در این دستگاه مسیریابی شده و برای سایر نودها ارسال می شوند. در هر شبکه مش حداکثر 232 دستگاه هوشمند قابل اتصال هستند.

دستگاه مرکزی خانه هوشمند

دستگاه مرکزی خانه هوشمند با پروتکل ZigBee

پروتکل ZigBee همانند پروتکل Z-Wave یک پروتکل بی سیم است که با ایجاد شبکه مش، انتقال سیگنال بین گجت های هوشمند را ممکن می سازد. پروتکل ZigBee با فرکانس بالاتری نسبت به پروتکل Z-Wave کار می کند. به همین دلیل امکان تداخل با امواج 2.4 گیگاهرتزی Wi-Fi وجود دارد.

به دلیل فرکانس کاری بالاتر، سرعت انتقال اطلاعات در ZigBee به نسبت پروتکل Z-Wave بالاتر است. دستگاه کنترل مرکزی خانه هوشمند قادر به پشتیبانی از هزاران گجت هوشمند در یک شبکه مش است.

خانه هوشمند با ارتباط Wi-Fi

اغلب ابزارک های هوشمند جدید از ارتباط Wi-Fi پشتیبانی می کنند. این قابلیت به آنها امکان می دهد از طریق مودم به اینترنت متصل شوند. این گجت ها با استفاده از برنامه تلفن همراه کنترل می شوند و با سایر نودهای Wi-Fi نیز ارتباط برقرار می کنند. از مزایای دیگر فناوری WiFi نصب آسان تجهیزات آن است.

دستگاه مرکزی خانه هوشمند وای فای نسبت به پروتکل های Z-Wave و ZigBee انرژی بیشتری مصرف می کند. چنانچه دستگاه کنترل مرکزی از باتری استفاده کند، طول عمر باتری در انواع وای فای کوتاهتر خواهد بود. علاوه بر این، در صورت زیاد شدن تعداد دستگاه ها عملکرد صحیح شبکه دچار اختلال می شود.

بسیاری از تجهیزات خانه هوشمند از قبیل دوربین های امنیتی و زنگ در، به ارتباط Wi-Fi مجهز هستند. کاربر می تواند با اتصال به شبکه وای فای خانگی خود این دستگاه ها را کنترل کند.

پس از معرفی پروتکل های هوشمندساز ساختمان، به بررسی دستگاه مرکزی خانه هوشمند می پردازیم.

دستگاه مرکزی خانه هوشمند چیست؟

همانطور که گفتیم دستگاه مرکزی خانه هوشمند به عنوان مغز متفکر سیستم اتوماسیون منزل عمل می کند. هاب خانه هوشمند با استفاده از یک سوئیچ داخلی اطلاعات مربوط به نحوه و مکان ارسال داده ها را مدیریت می کند. این دستگاه قادر است نودهای خانه هوشمند جمله ترموستات، لامپ، پریزها، قفل ها، سنسورها و … را کنترل کند.

بسیاری از سیستم های خانه هوشمند از دستگاه مرکزی خانه هوشمند اختصاصی خود استفاده می کنند. این سیستم ها اغلب نمی توانند با یکدیگر ادغام شوند و ارتباط دستگاه های برند های مختلف را برقرار نمی کنند. تعداد دستگاه های هوشمند موجود در شبکه و نوع پروتکل ارتباطی، تعیین کننده دستگاه مرکزی مورد استفاده در یک ساختمان است.

به عنوان مثال، در صورت استفاده از دستگاه های Insteon ، برای کنترل و کار با آنها به یک سرور Insteon نیاز است. Insteon Hub علاوه بر اینکه تمامی دستگاه های Insteon را کنترل می کند، قادر است از محصولات دیگری نظیر First Alert ، Logitech ، Nest و Sonos نیز پشتیبانی کند. همچنین با دستیار صوتی Amazon Alexa  وGoogle Assistant نیز هماهنگ است.

برخی از انواع دستگاه مرکزی خانه هوشمند قادرند از چندین پروتکل به طور همزمان پشتیبانی کنند. استفاده از آن ها کاربر را قادر می سازد از دستگاه های هوشمند تولیدکنندگان مختلف مانند Eco bee ، Honeywell ، Nest ، Philips Hue ، و… استفاده کند. این پشتیبانی کاربر را از خرید هاب های تخصصی هر برند بی نیاز می کند.

در نهایت با توجه به اینکه فناوری خانه هوشمند به سرعت در حال رشد است ، بسیاری از شرکت های پیشرو در این حوزه در صدد حذف  دستگاه کنترل مرکزی خانه هوشمند از سیستم اتوماسیون خانگی خود هستند. در این سیستم های هوشمند خانگی از فناوری WiFi و رایانش ابری برای ارتباط بین ابزارک های مختلف هوشمند استفاده می شود.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *