انواع سنسور هوشمند در خانه هوشمند

امروزه از سنسور هوشمند به صورت گسترده در خانه هوشمند استفاده می شود. همه افراد می کوشند تا سرمایه های خود از قبیل خانه و لوازم با ارزشی که در آن دارند را در برابر خطراتی مانند آتش سوزی و سرقت محافظت کنند. اما به دلیل عدم حضور همیشگی در خانه، امکان نظارت و کنترل دائم وجود ندارد. راهکارهای مختلفی برای ارتقا امنیت ساختمان ها مورد استفاده قرار می گیرد.

از حفاظ های سر دیوار گرفته تا دوربین های مدار بسته و … . یکی از راه های کاهش این نگرانی ها استفاده از سنسور هوشمند است. این سنسورها بخشی از خانه هوشمند هستند.

در خانه هوشمند از سنسورها به منظور جمع آوری داده های محیطی استفاده می شود. برای مثال به کمک سنسورهای تشخیص حرکت می توانیم از ورود غیر مجاز به ساختمان، حتی در زمان هایی که در منزل حضور نداریم، با خبر شویم. به کمک گروه دیگری از سنسورها می توانیم از راه دور، دمای هوای خانه را تنظیم کنیم.

سنسور هوشمند چیست؟

در این مقاله به معرفی انواع مختلفی از سنسورهای مورد استفاده در خانه هوشمند می پردازیم. سنسورها به منظور جمع آوری و انتقال اطلاعات محیطی مورد استفاده قرار می گیرند. به کمک سنسورها، پارامترهایی مانند دما یا میزان رطوبت محیط اندازه گیری شده و به اطلاعات کاربردی تبدیل می شوند.

سیستم خانه هوشمند با دریافت اطلاعات، آن ها را تحلیل کرده و تصمیمات کنترلی متناسب را اتخاذ می کند.

سیستم خانه هوشمند پیوسته در حال آنالیز شرایط موجود بوده و در صورت رسیدن پارامتر های محیطی به آستانه ی مشخص شده، فعالیت گجت های مرتبط را متوقف می کند. به عنوان مثال در گلخانه هوشمند، صرف نظر از آب و هوای بیرونی، فقط در زمان هایی که خاک به اندازه کافی خشک شده باشد گیاهان آبیاری می شوند.

در ادامه این مقاله به معرفی 8 سنسور هوشمند پر کاربرد در حوزه سیستم اتوماسیون خانگی می پردازیم، با ما همراه باشید.

• سنسور تشخیص حرکت

سنسورهای تشخیص حرکت را می توان پر استفاده ترین سنسور هوشمند موجود در جهان معرفی کرد. اغلب این سنسور ها، با اسکن مناطق تحت پوشش به کمک یک پرتوی مادون قرمز کار می کنند. گروه دیگری از این سنسورها با تشخیص گرمای بدن افراد فعال می شوند.

برخی دیگر از سنسورهای حرکتی از امواج فراصوت یا مایکروویو برای شناسایی تغییرات موقعیت اجسام استفاده می کنند. حسگرهای حرکتی بخش جدایی ناپذیر سیستم های امنیتی هوشمند محسوب می شوند. این سنسورها به عنوان یک المان نظارتی بر روی درب و پنجره ها یا سایر قسمت های ساختمان نصب می شوند.

در نسخه های قدیمی این سنسور گاهی مواقع خطای تشخیص زیادی را در خروجی شاهد بودیم. نمونه های جدید سنسور حرکتی، قابلیت های تنظیم دامنه تحت پوشش و میزان حساسیت سنسور را دارا هستند. همچنین نادیده گرفتن حرکات حیوانات خانگی از دیگر قابلیت های این سنسورهاست. این قابلیت ها سبب شده است میزان خطای این سنسور هوشمند به میزان قابل توجهی کاهش پیدا کند.

• سنسور هوشمند دما

یکی دیگر از سنسور های پرکاربرد خانه هوشمند، سنسور هوشمند دما است. این سنسور با تبدیل داده های دریافتی از مقاومت داخلی خود به درجه فارنهایت یا سانتیگراد ، دمای محیط را نمایش می دهد. داخل این سنسورها یک قطعه کوچک فلزی قرار دارد که در زمان فعال بودن سنسور جریان برق را عبور می دهد.

هرچقدر هوای اطراف سنسور گرمتر شود، میزان مقاومت تولید شده توسط فلز داخلی سنسور بیشتر خواهد شد. مقاومت این قطعه فلزی به طور مستمر توسط یک مدار الکترونیکی محاسبه شده و براساس مقاوت آن درجه حرارت محیط محاسبه می شود.

استفاده از سنسور هوشمند دما کاربرد گسترده ای دارد. از این سنسورها در دماسنج های هوشمند، ایستگاه های هواشناسی و همچنین ترموستات های هوشمند استفاده می شود.

• سنسور هوشمند کنترل شدت نور

اصول کار این سنسورها مشابه با سنسورهای اندازه گیری دما است. این سنسور ها یک مقاومت داخلی حساس به نور دارند که مقاوت آن با میزان نور دریافتی از محیط رابطه عکس دارد. به عبارت دیگر، هرچقدر میزان نور محیط کمتر باشد، میزان مقاومت تولید شده توسط سنسور بیشتر می شود و بالعکس.

مقاومت داخلی سنسور به یک مدار الکترونیکی متصل می شود و اندازه ولتاژ خروجی را تغییر می دهد. این تغییر ولتاژ عمل تعیین کننده در عملکرد سنسور است و موجب تغییر شدت نور می شود.

در دوربین های امنیتی هوشمند از سنسورهای نوری برای تغییر عمکرد دوربین به حالت دید در شب استفاده می شود. سنسورهای نوری به عنوان یک سنسور امنیتی نیز می تواند مورد استفاده قرار بگیرد. به عنوان مثال با تاریک شدن هوا، لامپ ها به صورت خودکار روشن خواهند شد. روشن شدن اتوماتیک لامپ ها در زمان تاریکی، حضور ساکنان خانه را برای سارقان شبیه سازی می کند.

• سنسورهای تشخیص نشت آب

اسن سنسورها با اطلاع رسانی به موقع در مورد نشت آب از اتفاقات ناگوار بعدی جلوگیری می کند. در برخی از نمونه های پر کاربرد این سنسورها با تشخیص نشت آب، هشدارهای صوتی فعال می شوند. این سنسور ها در برابر آب و رطوبت کاملا مقاوم بوده و در مجاورت کامل با آب هیچ آسیبی نمی بینند. بهترین مکان برای نصب سنسور هوشمند نشت آب، زیر سینک آشپزخانه، کنار ماشین لباسشویی، کنار موتورخانه و استخر و جکوزی است.

• کنترل کیفیت هوا

یکی از فاکتور های بسیار مهم بر سلامتی افراد کنترل کیفیت هواست. پارامتر های مختلفی نظیر غلظت گاز  CO2 و میزان ذرات معلق موجود در هوا تاثیر زیادی بر سلامتی افراد می گذارند.

سنسور هوشمند کنترل کیفیت هوا،  قادر است غلظت دی اکسید کربن، ذرات معلق و ترکیبات آلی فرار (VOC) مانند متان و آمونیاک موجود در هوا را اندازه گیری کند. سپس مقادیر اندازه گیری شده را با استانداردهای جهانی مقایسه کرده و به کیفیت هوای خانه امتیاز می دهد. امتیاز کمتر نشان دهنده کیفیت پایین هوای خانه خواهد بود.

سنسورهای سنجش کیفیت هوا اغلب در کنار سنسورهای رطوبت و دما استفاده می شوند تا گزارش کاملی از وضعیت هوای محیط را ارائه کنند. این سنسورها همچنین با ترموستات هوشمند، دستگاه تصفیه هوا و سیستم های تهویه مطبوع هماهنگ می شوند.

• سنسور تشخیص دود و مونوکسید کربن

اغلب آتش سوزی ها و گاز گرفتگی ها به صورت ناگهانی رخ می دهند و عواقب آن ها سالیان متمادی زندگی ما را تحت تاثیر قرار می دهد. در خانه هوشمند می توان از سنسور تشخیص دود و آتش سوزی به منظور جلوگیری از این حوادث استفاده کرد. استفاده از این سنسور هوشمند می تواند امنیت جانی انسان ها را بیشتر کند.

در صورت تشخیص آتش سوزی، هشدار صوتی این سنسور به صدا در می آید. حتی در زمان عدم حضور کاربر نیز پیغام هشداری بر روی تلفن هوشمند او ارسال می شود. همچنین حسگرهای هوشمند دود می توانند به طور خودکار با آتش نشانی تماس بگیرند، آب پاش های داخل خانه را فعال و لامپ ها را چشمک زن کنند تا همسایه ها نیز در جریان وضعیت اضطراری داخل خانه قرار بگیرند.

• سنسور هوشمند پیش بینی آب و هوا

یکی دیگر از سنسورهای هوشمند پر کاربرد در خانه هوشمند، سنسور پیش بینی وضعیت آب و هوا است. این سنسور ها، اطلاعات مربوط به دما، رطوبت، فشار و سایر شاخص های محیط را جمع آوری کرده و با تحلیل آن وضعیت هوا را پیش بینی می کنند. استفاده از این سنسورها در انجام برنامه ریزی به کاربر کمک می کند.

از آنجا که این سنسورها به تلفن هوشمند کاربر متصل می شوند، با تغییرات آب و هوا، هشدارهایی را بر روی موبایل او ارسال می کنند. استفاده از این سنسورهای هوشمند در مرغداری ها، باغبانی و گلخانه های هوشمند بسیار مفید است. در گلخانه هوشمند می توان این سنسور را به سیستم آبیاری متصل و هزینه های مربوط به آبیاری را کاهش داد.

• پرورش هوشمند گل و گیاه

سنسور هوشمند گل و گیاه، هر آنچه گیاهان برای رشد نیاز دارند، از جمله نور، دما، رطوبت و حاصلخیزی خاک را اندازه گیری می کند. با قرار دادن این سنسور در داخل خاک و انتخاب گیاه از لیست موجود بر روی اپلیکیشن،  می توان نیازهای گیاه را مشاهده و بر طرف نمود.

میزان حاصلخیزی خاک، با بزرگی جریان الکتریکی تولید شده به هنگام تماس شاخه های فلزی سنسور با یون های پتاسیم و سدیم موجود در خاک اندازه گیری می شود. میزان رطوبت نیز توسط مقدار الکتریسیته ای که خاک می تواند منتقل کند تعیین می گردد.

اطلاعات حسگرهای هوشمند از طریق اپلیکیشن تلفن همراه و صفحات وب در دسترس کاربر قرار می گیرد. این سنسورها به شما کمک می کنند شرایط ایده آل را برای رشد هر گیاه به صورت اختصاصی ایجاد کنید.

جمع بندی

انواع بسیار زیادی از سنسور هوشمند را می توانید در خانه هوشمند مورد استفاده قرار دهید. نوع کاربری مورد نیاز شما و همچنین تنوع محصولات تولید کننده نقش موثری در انتخاب سنسورها دارند. هنگام انتخاب سنسورها به بستر و پروتکل ارتباطی سنسورها دقت کنید.