معرفی پروتکل های خانه هوشمند

پروتکل‌های اتوماسیون خانه، زبانی هستند که دستگاه‌های خانگی هوشمند برای برقراری ارتباط با یکدیگر از آن استفاده می‌کنند. اساسا ارتباط، برای اتوماسیون خانه هوشمند حیاتی است، زیرا تمام فعالیت هایی که تجهیزات هوشمند در خانه انجام میدهند بر اساس همین ارتباطی است که بر مبنای زبان آنها (پروتکل) صورت میگیرد.

در حوزه هوشمندسازی خانه‌ها و ساختمان‌ها، نوع پروتکل‌ها یک بحث مهم است. در واقع، پروتکل‌ها زبان مشترکی هستند که دستگاه‌های هوشمند در خانه‌های هوشمند با این زبان مشترک می‌توانند فعالیت‌های خود را انجام دهند و هم چنین، با یکدیگر ارتباط برقرار کنند.بحث پروتکل‌‌های هوشمند سازی ساختمان بسیار مهم است، زیرا عملاً بدون زبان مشترک دستگاه‌های هوشمند نمی‌توانند فعالیت‌های خود را انجام دهند و با یکدیگر ارتباط داشته باشند. شرکت‌هایی که دستگاه‌های هوشمند را می‌سازند پروتکل‌های ارتباطی خانه هوشمند متنوع را تعیین و طراحی می‌کنند.

آنچه در این متن می‌خوانید:

• مزایا و معایب انواع سیستم‌های هوشمند باسیم و بی‌ سیم
• مواردی که باید در انتخاب پروتکل‌های هوشمند ساختمان‌های هوشمند در نظر گرفت
• انواع پروتکل‌ های هوشمندسازی خانه‌ها و ساختمان‌های هوشمند
• پروتکل Z-Wave
• پروتکل Zigbee
• پروتکل Knx
• پروتکل Insteon
• پروتکل Universal Powerline Bus
• پروتکل X-10
• پروتکل PLC BUS
• پروتکل S-BUS
• پروتکل Ethernet
• پروتکل بلوتوث
• پروتکل وای فای
• پروتکل مادون قرمز
• پروتکل Thread
• قابلیت تعامل پروتکل‌‌های هوشمند سازی و پروتکل های ساختمان هوشمند

پروتکل های هوشمند سازی ساختمان

در خانه‌های هوشمند به طور کلی از دو نوع سیستم هوشمندسازی استفاده می‌شود. این دو نوع سیستم هوشمندسازی، سیستم هوشمندسازی بی‌ سیم و سیستم هوشمند سازی با سیم هستند. پروتکل‌های هوشمند در خانه‌های هوشمند هم بنا بر این دو نوع سیستم طراحی و ساخته می‌شوند.

• سیستم‌های با سیم و بی‌ سیم در خانه‌ و ساختمان هوشمند چه مزایا و معایبی دارند؟

در بخش قبلی گفتیم که اصولاً از دو نوع سیستم بی‌ سیم و باسیم در خانه‌های هوشمند استفاده می‌شود و پروتکل‌ های هوشمندسازی بر اساس این دو نوع سیستم طراحی می‌شوند. در این بخش می‌خواهیم در مورد مزایا و معایب سیستم‌های هوشمندسازی بی‌ سیم و باسیم صحبت کنیم.

• مزایای سیستم هوشمندسازی بی‌ سیم

نصب سیستم هوشمندسازی بی‌ سیم در خانه آسان است و شما مجبور نیستید که تعداد زیادی از کابل‌ها را به سیستم متصل کنید. همچنین، دامنه پوشش سیستم بی سیم تا حدود صد متر از پایگاه ارسال داده‌های آن کار می‌کند. علاوه‌ بر این، ارتقا و بروزرسانی سیستم بی سیم هزینه زیادی ندارد و به‌آسانی انجام می‌شود.

• معایب سیستم هوشمندسازی بی‌ سیم

در سیستم‌های هوشمندسازی بی‌ سیم شما برای کنترل کردن اشیاء هوشمند درون آن احتیاج به برق دارید. بنابراین، بعد از هر بار نصب سیستم شما باید مجدداً سیم‌کشی اشیاء الکتریکی سیستم را انجام دهید و یا جای آن‌ها را در خانه‌تان عوض کنید.

نصب سیستم بی‌ سیم به اندازهٔ نصب سیستم باسیم سریع انجام نمی‌شود و ممکن است در خانه شما نقاط کوری وجود داشته باشد که سیستم بی سیم نتواند سیگنال‌های خود را به آن‌ها ارسال کند. علاوه‌براین، برخی از دستگاه‌ها در خانه ممکن است باعث مداخله در ارسال سیگنال‌های سیستم شوند.

یک بدی دیگری هم که سیستم بی‌ سیم دارد این است که بسیاری از دستگاه‌های در خانه شما ممکن است بی‌ سیم نباشند. برای مثال، سیستم‌های هشدار خانه یا برخی از سیستم‌های خودکار در خانهٔ شما بی‌ سیم نیستند و به این صورت با سیستم بی‌ سیم کار نمی‌کنند.

مورد دیگر این است که امنیت سیستم شما در سیستم بی‌ سیم کاملاً قطعی نیست. به‌ طور کلی ریسک مورد حمله قرار گرفتن سیستم‌های بی سیم توسط افراد دیگر بسیار است و بنابراین، اقدامات امنیتی هم که شما برای این سیستم‌ها باید اعمال کنید هم به‌ مراتب باید بیشتر و سختگیرانه‌تر باشند.

مزایای سیستم با سیم این است که دیگر شما نگران قطع شدن ناگهانی سیستم یا مداخلات در سیگنال‌ها از طرف دستگاه‌های دیگر نیستید. سیستم‌های بی‌ سیم می‌توانند برای کاربردهای ساده یا پیچیده به کار بروند و از این لحاظ بسیار کاربردی هستند. در سیستم هوشمند با سیم اشیاء هوشمند خانه شما از یک مرکز کنترل می‌شوند. درصورتی‌که در سیستم هوشمند بی‌ سیم این کنترل در سرتاسر خانه پخش‌شده است.

به دلیل کنترلی بودن مرکز سیستم هوشمند با سیم دیگر احتیاجی به افزودن تراشه یا ابزارهای دیگر به دستگاه‌های خانه شما نیست که بتوان آن‌ها را هوشمند کرد و به این صورت، بتوان بر آن‌ها نظارت کرد. در سیستم با سیم نیز دیگر احتیاجی به تعویض باتری نیست.

• معایب سیستم هوشمند با سیم

معمولاً در نصب سیستم‌های هوشمند با سیم در خانه‌ها، گزینه‌های بازسازی یا سیم‌کشی مجدد باید برای دستگاه‌های خانه و به‌ طور کلی برای نصب سیستم انجام شود. اگر شما حاضر به انجام این کار نیستید پس باید گزینه نصب سیستم هوشمند با سیم را کنار بگذارید.

مواردی که باید در انتخاب پروتکل‌‌های هوشمند سازی در نظر گرفت

اولین مسئله‌ای که شما باید در نظر بگیرید این است که پروتکلی که شما از آن استفاده می‌کنید فقط می‌تواند با یک سری دستگاه‌های خاص کار کند. شاید این دستگاه‌ها مورد پسند شما نباشند و کار با آن‌ها برای شما خیلی آسان و راحت نباشد.

بنابراین، شما باید به نوع دستگاه و پروتکل آن اهمیت زیادی دهید. چیز دیگری که شما باید در انتخاب پروتکل‌ها در نظر بگیرید که این است که حوزه پروتکل‌های هوشمندسازی ساختمان‌ها حوزه‌ای است که مدام در حال بروزرسانی است بنابراین، شما باید سیستم هوشمندسازی خانه‌تان را با توجه به این که بتوان آن را در آینده بروزرسانی کرد ارتقا دهید.

انواع پروتکل‌‌های هوشمند سازی

ما در این بخش انواع پروتکل‌‌های هوشمند سازی را معرفی می‌کنیم. در این بخش، علاوه‌ بر معرفی پروتکل‌ها به مزایا و معایب آن‌ها نیز می‌پردازیم.

انواع پروتکل‌‌های هوشمند سازی: 2. پروتکل Zigbee

• مزایای پروتکل هوشمند سازی Zigbee

در سیستم Zigbee می‌توان حدود ۶۵ هزار گره یا کلاً دستگاه هوشمند را قرار داد. اگر گره‌های درون شبکه Zigbee زیادتر شود، دامنه پوشش Zigbee هم می‌تواند افزایش پیدا کند. یک خوبی دیگر تکنولوژی Zigbee این است که می‌توان از آن برای دستگاه‌هایی که استفاده کرد که برق زیادی را مصرف نمی‌کنند. زیگبی از شبکه توری استفاده می‌کند و نصب آن آسان بوده و مصرف انرژی آن‌ نیز کم است.

علاوه‌ بر این، کنترل کردن و نظارت بر سیستم Zigbee کار آسانی است و شما می‌توانید با استفاده از یک دستگاه کنترل از راه دور به‌راحتی بر روی شبکه Zigbee و دستگاه‌های هوشمند درون خانه خود نظارت داشته وتا آن‌ها را کنترل کنید.

• معایب پروتکل هوشمند سازی Zigbee

ممکن است در کانال‌های فرکانس رادیویی Zigbee تداخلات و اختلالاتی وجود داشته باشد. این مسئله ممکن است در اجرای برخی از دستورات زیگبی به برخی از دستگاه‌های هوشمند اختلال به وجود بیاورد. به دلیل همین اختلالاتی که در سیستم زیگبی ممکن است به وجود بیاید امنیت این سیستم هم می‌تواند تحت خطر عوامل خارجی باشد. عیب سیستم زیگبی این است که نصب و استقرار دستگاه‌های هوشمند آن در خانه هزینه زیادی را صرف می‌کند.

دلیل اصلی آن هم این است که حجم شبکه توری زیگبی زیاد است و این حجم زیاد و پوشش زیاد دامنه سیگنال‌های زیگبی می‌تواند بر روی قیمت آن اثر بگذارد. همچنین، شما باید برای این سیستم دستگاه‌های هوشمندی تهیه کنید که با آن تطابق داشته باشند. موضوع این است که هم قیمت این دستگاه‌ها زیاد است و هم این‌که شما تنوع زیادی را در بین دستگاه‌های هوشمند زیگبی نمی‌توانید پیدا کنید.

انواع پروتکل‌‌های هوشمند سازی: 3. پروتکل knx

یک پروتکل معروف است و ماهیت این پروتکل باز است (یعنی همه می‌توانند از آن استفاده کنند). پایه پروتکل knx بر اساس خودکارسازی سیستم‌های صنعتی بنا شده و بعدها این پروتکل برای کنترل و نظارت بر خانه‌های هوشمند ساده‌سازی شد. برای پروتکل knx استانداردهای کلی طراحی شده‌ است. بنابراین، هر کاربری که بخواهد از این پروتکل استفاده کند باید از این استانداردها پیروی کند.

طراحی و تدوین این استانداردها باعث شده تا کاربران بتوانند انتخاب‌های بیشتری در تهیه تجهیزات پروتکل knx داشته باشند. مسیریابی پروتکل knx موازی با خطوط برق تمام دستگاه‌ها و سیستم‌های شبکه‌ای در خانه است. برای مثال، ترموستات‌ها و سنسورها در خانه اطلاعات و داده‌ها را جمع می‌کنند و آن‌ها را به پروتکل knx و در قالب یک تلگرام داده‌ای ارسال می‌کنند. به این صورت، پروتکل knx دستگاه‌های هوشمند درون خانه را کنترل کرده و بر آن‌ها نظارت دارد.

• مزایای پروتکل هوشمند سازی knx

اگر شما دستوری را در سیستم knx وارد بکنید این پروتکل با سرعت و بدون هیچ‌گونه تداخلی دستورات شما را اجرا می‌کند. یکی دیگر از مزایای مهم پروتکل knx استانداردهایی است که برای این پروتکل طراحی شده‌اند. این استانداردها به کاربران اجازه می‌دهند که از برندهایی که دستگاه‌های هوشمند این پروتکل را طراحی می‌کنند دستگاهی را تهیه کنند که با استفاده از این استاندارد طراحی شده‌اند و با یک‌ زبان مشترک امن بر خانه هوشمند شما نظارت دارند.