ضرورتهایی که منجر به ایده هوشمند سازی ساختمان شد

مفهوم سیستم مدیریت ساختمان (بی ام اس BMS) ریشه در اوایل دهه 80 دارد. مصرف روز افزون انرژی، پایان پذیر بودن منابع، اثرات نامطلوب بر محیط زیست و افزایش قیمت آن باعث گردیده است تا متولیان امر و مصرف کنندگان انرژی به دنبال راه هایی برای صرفه جویی و استفاده صحیح از انرژی باشند.

از کاربرد های فناوری های نوین در حوزه ساختمان، می توان به هوشمند سازی و مدیریت مصرف انرژی در ساختمان اشاره نمود. استفاده از این فناوری علاوه بر کاهش مصرف انرژی، سبب ایجاد شرایط مناسب و افزایش آسایش ساکنین ساختمان نیز می گردد. عمده دلایل ضرورت هوشمند سازی ساختمان به شرح ذیل می باشد:

  1. واقعی شدن قیمت حامل های انرژی و حذف یارانه های مربوط به آن
  2. تاثیر مخرب زیست محیطی
  3. استفاده از تکنولوژی در جهت کاهش مصرف انرژی
  4. صرفه جویی در وقت و هزینه

1. واقعی شدن قیمت حامل های انرژی و حذف یارانه های مربوط به آن

امروزه باتوجه به افزایش قیمت حامل های انرژی و محدودیت این حامل ها، برنامه ها وراهکارهایی در راستای افزایش بهره وری دستگاه ها و بهینه سازی تجهیزات مصرف کننده انرژی صورت گرفته است اما در راستای فرهنگ سازی مصرف انرژی ونحوه مصرف که مسئله بنیادی تری می باشد اقدامات کافی صورت نگرفته است و یا موثر نبوده است.

مدیریـــت صحیـــح مصـــرف انـــرژی بـــه ســـه عامـــل اصلـــی وابســـته اســـت:

  1. طراحی و ساخت پوسته ساختمان
  2. راندمان و کارایی تجهیزات مورد استفاده
  3. بهره برداری و فرهنگ مصرف

بررســـی آمارهـــا از بخـــش ســـاختمان در شهر تهران حاکی از آن است که علی رقم رعایت مبحث ۱۹ ساختمان و استفاده از تجهیزات با راندمان بالا کماکان متوسط سرانه مصرف انرژی حدود ۲ برابر میزان متوسط مصرف کشورهای اروپایی است .دلایل عمده این امر عبارتند از :

  1. فرهنگ و نحوه استفاده از انرژی میان مردم؛
  2. عدم وجود فرهنگسازی مناسب از سوی مسولان امر؛
  3. عـــدم اســـتاندارد بـــودن ســـاختمانها ازنظـــر پوســـته و عایق بندی نامناسب آن؛
  4. عدم وجود سیستمهای کنترلی هوشمند
  5. هزینه پایین انرژی؛
  6. عدم استفاده از تجهیزات با راندمان بالا؛
  7. طراحی نامناسـب تاسیسات و تعمیر و نگهداری نامناسب توسط افراد غیر متخصص؛
  8. عدم اســـتفاده از انرژیهای تجدیدپذیر همانند نور خورشید ؛
  9. عـــدم وجـــود قوانین نظارتی و بازرسی ادواری تاسیسات توســـط نهادهای ذیربط.

بر اساس آمار، بخش قابل توجهی از انرژی (بیش از یک سوم) در بخش ساختمان (خانگی ،عمومی و تجاری)که بخش غیر مولد است مصرف می شود.

طبق آمار سرشماری عمومی نفوس و مسکن در سال ۱۳۹۰ حدود ۲۴ میلیون واحد مسکونی در کشور وجود دارد که این تعداد واحد مسکونی با توجه به رشد جمعیت در طی ۳۰ سال اخیر در کشور هاکی از افزایش قابل توجهی در این زمینه می باشد.

این آمار و ارقام ضرورت تمرکز بیشتر بر مقوله مصرف بهینه انرژی در بخش غیر مولد ساختمان را دو چندان می کند.(شکل 1.)

میزان مصرف انرژی در هوشمند سازی ساختمان - خانه هوشمند (بی ام اس BMS)

2. تاثیر مخرب زیست محیطی

علاوه بر محدودیت های منابع انرژی ،یکی دیگر از مشکلات بی رویه مصرف انرژی پدیده گرمایش زمین بر اثر انتشار بیش از حد گازهای گل خانه ایی مربوط به سوختهای فسیلی می باشد.

طبق آمار های منتشر شده در سال ۱۳۹۳ میزان انتشار گاز های گلخانه ایی بخش ساختمان حدود ۲۲.۸٪ می باشد که در نوع خود قابل تامل است.

همچنین حدود ۳۰ ٪ این گازها مربوط به نیروگاهها جهت تولید برق می باشد.

میزان آلایندگی در هوشمند سازی ساختمان - خانه هوشمند (بی ام اس BMS)

اگرچه در حالت عادی تنها به اثرات منفی آلاینده ها بر انسان توجه می شود، اما اثرات آلودگی هوا تنها به انسان محدود نمی شود. مواد آلاینده می توانند بر انسان، گیاه، مواد، اشیا و محیط زیست جانبی تاثیر مستقیم بگذارند.

آلاینده هـــای مختلـــف که ممکن اســـت از منابـــع طبیعی و یـــا مصنوعی وارد جو شـــوند، عبارتند از:

  • دی اکسیدگوگرد
  • اکسیدهای ازت
  • هیدروکربنها
  • اکسیدانهای فتوشیمیایی ( ازن، پان و … )
  • مونوکسیدکربن
  • ذرات معلق

امروزه سیستم مدیریت هوشمند سازی ساختمان ها به جزء جدایی ناپذیر مدیریت انرژی تبدیل شده است .شبکه ایی از اشیاء فیزیکی با قطعات الکترونیکی ،سنسورها و نرم افزارها قادر به کنترل ومدیریت بهینه انرژی می باشند.

علم مدیریت هوشمند سازی ساختمان ،هوشمند سازی در مصرف انرژی در سیستم های مولد حرارت وبرودت، هواسازها ، پایانه های حرارتی وبرودتی،خطوط انتقال و… را توسعه داده است.با وجود اینکه طی یک دهه گذشته استفاده از سیستم های هوشمند مدیریت انرژی تنها در ساختمان های لوکس بوده اما امروزه با توجه به اهمیت میزان مصرف انرژی ومشکلات مصرف بی رویه آن که پیش تر توضیح داده شد در کلیه ساختمان ها رو به افزایش است.

بهره وری انرژی در خانه هوشمند

از دستگاههای هوشمند سازی ساختمان اغلب بعنوان تجهیزاتی که منجر به صرفه جویی مصرف انرژی در خانه هوشمند (بی ام اس) یاد میشود. اما آیا آنها واقعاً می توانند در هزینه شما صرفه جویی کنند؟

هنوز هم، بسیاری از مصرف کنندگان واقعاً چیز زیادی در مورد هوشمند سازی ساختمان نمی دانند. یا اینکه آیا واقعاً می توانند زندگی شما را در خانه بهبود بخشند. بعنوان مثال، بسیاری از خریداران نمیدانند که آیا ادعای صرفه جویی در مصرف انرژی توسط شرکت های هوشمند سازی، واقعاً صحت دارد؟

اگر به نظر شما هم اینگونه است، چرا به حقایق نپردازید و ببینید جهان درباره آن چه می گوید؟ از چند سال گذشته کارشناسان، سازمان ها و شرکت های بین المللی (knx) در مورد ساختمان هوشمند تحقیق کرده اند و زمان آن رسیده است که سرانجام بفهمیم آیا بهره وری انرژی در خانه هوشمند (بی ام اس) می توانند به شما در صرفه جویی در هزینه مصرف انرژی کمک کنند.

چه چیزی یک خانه هوشمند را “هوشمند” می کند؟

قبل از هر کاری، لازم است به خاطر داشته باشید که چه چیزی یک خانه را به خانه هوشمند تبدیل می کند. ایده اتوماسیون ساختمان بخشی از مفهوم خانه هوشمند است که تا حدودی قابل توضیح است. خانه هوشمند در اصل به معنای “زندگی بخشیدن” به وسایل با استفاده از اتصال به اینترنت است تا بتواند از ویژگی های اضافی برخوردار باشد. به عبارت دیگر، خانه هوشمند یک سیستم یکپارچه از دستگاه های هوشمند است.

اما آیا آنها می توانند از نظر مصرف انرژی نیز کارآمد باشند؟

طبق محاسبات موسسه Fraunhofer، بهره وری انرژی در خانه هوشمند(بی ام اس) میتواند تا 40 درصد در هزینه های گرمایش صرفه جویی کند. این قطعاً سناریویی ایده آل است. به هر حال، هزینه های گرمایشی به عوامل زیادی بستگی دارد و در نتیجه بسیاری از تولیدکنندگان صرفه جویی تا 30 درصد در سال را گزارش می کنند که به نظر می رسد یک ارزش واقع بینانه و قابل دستیابی است.

تفاوت خانه هوشمند در مقابل اتوماسیون ساختمان

اگر در حال تحقیق در مورد هوشمند سازی ساختمان باشید و یا در جستجوی قابلیت های جدید هوشمند سازی ساختمان، احتمالاً با اصطلاحات خانه هوشمند (Smart Home) و اتوماسیون ساختمان (Home Automation) روبرو شده اید و از خود می پرسید که آیا تفاوتی وجود دارد؟

در حالی که این دو اصطلاح گاهی به جای هم به کار می روند و ارتباط تنگاتنگی با هم دارند، اما در واقع در بعضی موارد تفاوت هایی دارند.

خانه هوشمند

خانه هوشمند معمولاً به مجموعه ای از دستگاه ها و حسگرهای الکترونیکی گفته می شود که از طریق تلفن، رایانه یا سایر دستگاه ها می توانند از طریق اینترنت (یا شبکه محلی شما) کنترل شوند. این دستگاه ها اغلب برنامه یا رابط جداگانه خود را دارند که شما می توانید برای کنترل دستگاه های موجود در شرایط خاص استفاده کنید. بعنوان مثال لامپ های هوشمند دستگاه های خانه هوشمند (Smart Home) هستند و که با استفاده از برنامه مربوط به دستگاه می توانید دستگاههای موجود را کنترل کنید.

اتوماسیون ساختمان

اتوماسیون ساختمان بیشتر به یک روش برای استفاده و مدیریت دستگاههای خانه هوشمند اشاره دارد. ایده پشت اتوماسیون ساختمان این است که این دستگاه ها به طور خودکار، با تعامل کم و بدون نیاز به هیچ نوع برنامه یا رابط فیزیکی کار کنند و به آنچه شما می خواهید پاسخ دهند.

تعریف سناریو در هوشمند سازی ساختمان

بعنوان مثال، فرض کنید شما ممکن است روشنایی هوشمند داشته باشید، و هنگام تماشای فیلم ها دوست دارید همه آنها در یک “سناریو” خاص تنظیم شوند (سناریو اصطلاح عمومی است که مجموعه ای از دستگاههای خانه هوشمند برای حالتی خاص تنظیم میشود). استفاده عمومی از خانه هوشمند، باز کردن برنامه در تلفن شما و سپس فشار دادن دکمه برای سناریو مربوطه و سپس شروع فیلم شما است – و سپس هنگامی که متوقف می شوید (یا مکث را فشار می دهید) دوباره باز کردن برنامه و فشار دادن دکمه سناریویی که می خواهید به آن برگردید. اگر اهل اتوماسیون خانگی هستید، می توانید اتوماسیون را تنظیم کنید که هنگام شروع پخش فیلم تشخیص داده شود و سپس چراغ های خود را به طور خودکار با “سناریو فیلم” خود تنظیم شود و سپس هنگام مکث یا توقف آنها را به حالت عادی برگردند.

استفاده از کنترلر مرکزی

بیشتر علاقه مندان به اتوماسیون ساختمان از نوعی نرم افزار هاب مانند Control 4 استفاده می کنند که به عنوان یک کنترلر رسانه به دستگاه ها و تجهیزات مختلف اجازه می دهد با یکدیگر ارتباط برقرار کنند و اطلاعات مختلف یکدیگر را استفاده کرده و ترکیب کنند. این اطلاعات برای پاسخگویی بهتر به سناریوهای پیچیده تر از هر مجموعه واحدی است که بتواند به تنهایی سناریو ها را انجام دهد. نرم افزار هاب با توجه به دارا بودن مزیت یک نقطه کنترلی، به شما ای امکان را میدهد تا همه دستگاه های هوشمند خانه خود را با یک برنامه کنترل کنید. بدون اینکه مجبور باشید از چند برنامه مختلف برای هر دستگاه استفاده کنید.

برخی از کاربران از داشتن 15 برنامه مختلف برای کنترل 30 دستگاه مختلف در خانه خود بدشان نمی آید زیرا ممکن است دوست داشته باشند بدانند هر دستگاهی برنامه خاص خود را دارد و از این طریق می توانند آنها را در تلفن خود راحت تر پیدا کنند. برای کارهای شخصی مشکلی نیست، اما شرکت کارن در ارائه خدمات راه حل های حرفه ای ارائه می دهد تا روند کار را برای کاربران و مشتریان ما آسان تر کند. هیچ چیز مانند داشتن کل خانه در داخل یک برنامه نیست. شما یک برنامه را باز می کنید و کل خانه خود را در آنجا دارید. امنیت، روشنایی، همه تلویزیون های شما، موسیقی، صدای فراگیر، تهویه مطبوع، دی وی دی، ماهواره، یخچال و موارد دیگر در یک برنامه واحد!

مقدمه هوشمند سازی ساختمان

هوشمند سازی یعنی چی ؟

هدف ازهوشمند سازی چیست ؟

مصرف هدفمند و هوشمندانه انرژی یک راه حل کاملا موثر در جهت صرفه جویی در مصرف انرژی و کاهش اثرات مخرب زیست محیطی است . هوشمند سازی به ما کمک میکند بتوانبم با استفاده از تجهیزات ویژه جهت محقق شدن این امر قدم برداریم . فناوری های هوشمند استفاده از انرژی های تجدیدپذیر و پاک را تقویت میکند و به ما این امکان را میدهد تا با استفاده بهینه از انرژی های موجود جایگزین سوخت های فسیلی ، از هدر رفت انرژی و همچنین آسیب رساندن و تخریب محیط زیست جلوگیری کنیم.

استفاده به موقع از نورآفتاب جهت روشنایی ، استفاده از نیروی برق جهت کنترل بخشهای یک ساختمان ، همگی علاوه بر صرفه جویی در مصرف انژی و منابع مالی ، به آسایش و راحتی افراد نیز کمک شایانی میکند .

در حقیقت هوشمند سازی باعث راحتی ، آسودگی ، کاهش هزینه ها با مصرف عاقلانه انرژی و افزایش ارتباطات می گردد.

هدف از هوشمند سازی ساختمان چیست ؟

تصور کنید در یکی از روزهای گرم تابستان ، زمانیکه از محل کار به منزل خود برمیگردید قطعا دوست دارید به محض رسیدن شاهد یک شرایط مطلوب باشید . قطعا با روشن کردن کولر منزل و تنظیم روشنایی اتاق خود و یا گوش دادن به یک موسیقی ملایم .

حالا تصور کنید به محض رسیدن به محل سکونت خود ، تمام این اتفاقات بصورت اتوماتیک انجام شود . به محض رسیدن به اتاق کولر روشن شده ، رونایی تامین گردد . موسیقی مورد علاقه پخش شود . این یعنی صرفه جویی د روقت و احساس آرامش بیشتر.

ساختمان های هوشمند چه ویژگی هایی دارند ؟

ساخنمان های هوشمند خانه هایی هستند که از طریق شبکه ارتباطی حسگرها، دستگاهها و وسایل خانگی، مدرن شده اند.

این دستاوردها به ساکنین خانه این امکان را می دهد تا از طریق سیستم های نظارت و کنترل عملکرد خانه ها را کنترل کنند.

اجرای پرژه هوسمند سازی ساختمان، منجر به افزایش کیفیت زندگی، کاهش مصرف انرژی و کاهش هزینه انرژی و در نهایت باعث ایجاد حس آرامش و آسایش در ساکنین ساختمان می گردد.

تاریخچه هوشمند سازی ساختمان

بعد از رواج وسایل و لوازم الکتریکی در ساختمان ها، فکر استفاده راحت تر و بی دردسر تر ازین لوازم نیز در بین مردم رواج پیدا کرد. چطور میشود مثلا یک توستر در یک ساعت خاص شروع به کار کند. ماشین لباسشویی در زمان خاصی کار خود را انجام دهد و کارهایی ازین قبیل که میتواند شروعی بر مبحث هوشمند سازی ساختمان باشد.

کم کم سبک زندگی باید تغییر میکرد. ظهور برق در فضاهای مسکونی یکی از اولین انگیزه ها برای تغییر بود. صنعت برق راه را برای معرفی محصولات جدید خانگی تسهیل کرد . عملیاتی کردن برق در کنار تغییر سبک زندگی باعث توسعه دستگاه های جدید فناوری برای شرایط جدید می شود. این تغییر تکاملی در طول زمان به عنوان پایه توسعه ساختمان هوشمند شناخته می شود.

از سوی دیگر پیشرفت IT/ICT نیز یکی دیگر از بازیگران اصلی توانمد در بروز تغییرات اساسی در سبک زندگی بود . تغییراتی که منجر به فراهم شدن بستر رشد و ظهور خانه هوشمند گردید. در این میان از سیاست های تشویقی، اجباری کردن کاربران برای کاهش مصرف انرژی در ساختمان و نگرانی از تغییر آب و هوایی نیز میتوان بعنوان عوامل پیشرفت خانه های هوشمند نام برد.

خانه های هوشمند یا اتوماسیون ساختمان از اوایل سال 2000 محبوب شدند و منجر به بوجود آمدن فناوری های مختلفی گردید. ساختمان هوشمند به یک گزینه مقرون به صرفه تر و به یک فناوری مناسب برای مصرف کنندگان تبدیل شد. این روند رشد هوشمند سازی ساختمان با رشد اینترنت ادامه پیدا کرد.

در سال 1999 اصطلاح اینترنت اشیاء ( IOT ) معرفی شد. این مفهوم بیانگر یک معماری اطلاعاتی مبتنی بر اینترنت جهانی است که تبادل کالا و خدمات را تسهیل می کند.

اینترنت اشیاء ( IOT ) به شهرهای هوشمند و ساختمان های هوشمند قدرت می بخشد.

معرفی استاندارد  KNX در هوشمند سازی ساختمان (بی ام اس BMS)

افزایش هزینه های انرژی منجر به استفاده دقیق تر از انرژی در خانه هوشمند در دستور کار جامعه ما قرار گرفته است. به همین دلیل ما به راه حلهای جدید برای بهینه سازی مدیریت انرژی نیاز داریم. چیزی که با استفاده از استاندارد  KNX میتوان بدست آورد.

انجمن  KNXدر سال 1999 با دفتر مرکزی در بروکسل با ادغام سه انجمن پیشین اروپایی ( BCI فرانسه – EIB بلژیک – EHS هلند ) که خانه ها و ساختمان های هوشمند را ترویج می کنند تاسیس شده است.

فناوری مورد استفاده در دستگاه های KNX مدرن با سیستم قدیمی EIB سازگاری دارد. بنابراین تمام دستگاه های دارای KNX با برند EIB با یکدیگر سازگار هستند.

  • انجمن KNX بعنوان استاندارد هوسمند سازی ساختمان اهداف زیر را دنبال می کند:
  • تعریف یک استاندارد واقعا باز برای خانه های هوشمند و ساختمان هوشمند.
  • ایجاد مارک تجاری KNX به عنوان نشانه ای برای کار با کیفیت .
  • ایجاد استاندارد KNX به عنوان استاندارد اروپایی و جهانی هوشمند سازی ساختمان

پروتکل های ارتباطی سیستم هوشمند سازی (بی ام اس BMS)

در این مقاله برخی پروتکل ها، استانداردها و فناوری های موجود در دسترس برای هوشمند سازی ساختمان بررسی شده است و به طور جامع چندین موضوع اصلی را برای اهداف مقایسه ای تجزیه و تحلیل می کند.

برای دستیابی به یک محیط خانه هوشمند واقعی، دستگاه های هوشمند مورد نیاز هستند. و علاوه بر این، این نوع دستگاه ها باید به یک زبان و در یک کانال مشترک صحبت کنند.

امروزه طیف گسترده ای از استانداردها و سیستم هوشمند سازی ساختمان مانند X10 و اتحادیه های تجاری با عنوان KNX  یا Zigbee وجود دارد که ادعا می کنند بهترین انتخاب ممکن برای هماهنگ کردن ارتباط دستگاه های ناهمگون است. بهرحال، برخی از ویژگیهای چنین سیستمهایی ممکن است محدود کننده باشد و از استفاده در شرایط خاص جلوگیری کند.

در ابتدا، پنج فناوری انتخاب شد، یعنی X-10، KNX ، Zigbee، Lon Talk و Z-Wave. این سیستم های هوشمند سازی به دلیل اینکه در حال حاضر بیشتر مورد استفاده قرار می گیرند انتخاب شدند.  زیرا در مقایسه با پروتکل های ارتباطی ساختمان هوشمند ساده تر (IP ،Wi-Fi، بلوتوث و غیره) امکانات مهمی را در خود جای داده اند.

پروتکل X10 در هوشمند سازی ساختمان - خانه هوشمند

پروتکل های اولیه هوشمند سازی : X-10 در خانه هوشمند (بی ام اس BMS)

X-10  یکی از اولین پروتکل هایی هوشمند سازی ساختمان بود که در خانه های بومی مورد استفاده قرار گرفت. در سال 1975 توسط پیکو الکترونیک برای انتقال داده ساختمان هوشمند از طریق سیمکشی خط برق خانگی طراحی شده است. اکنون این یک استاندارد باز است. بنابراین هر تولید کننده می تواند دستگاه های توانمند X-10 خود را توسعه دهد. اما موظف است از مدارهای شرکتی که در ابتدا استاندارد تولید کرده استفاده کند.

این پروتکل دارای برخی مشکلات و محدودیت هاست. گفتنی است ناسازگاری بین دستگاه ها با توجه به منطقه ای که خریداری شده است. بعنوان نمونه، دستگاهی از آمریکا بدلیل وجود فرکانسهای خط مختلف، هرگز در اروپا و دیگر کشورها بدرستی کار نخواهد کرد.

lonworks در هوشمند سازی ساختمان - خانه هوشمند

پروتکل Lon Talk در سیستم هوشمند سازی ساختمان (بی ام اس BMS)

LonTalk  پروتکل اساسی است که از طریق آن دستگاهها در یک شبکه هوشمند سازی LonWorks ارتباط برقرار میکنند.

در ژانویه 2009 ، Lon Talk بعنوان یک استاندارد جهانی برای اتوماسیون ساختمان (هوشمند سازی خانه) تصویب شد. اکنون به طور رسمی با عنوان یک سیستم خانه هوشمند ISO / IEC 14908-1 شناخته می شود.

پروتکل ISO / IEC 14908-1 مجموعه ای از خدمات را برای خانه هوشمند فراهم می کند. به نرم افزار برنامه دستگاه اجازه میدهد پیام هایی را از طریق سایر دستگاه های شبکه ارسال و دریافت کند. (بدون آنکه نیازی به دانستن توپولوژی ، اسم ، آدرس یا عملکردهای سایر دستگاه ها باشد). این پروتکل هوشمند سازی میتواند به صورت اختیاری پشت به پشت پیام تصدیق، تأیید ارسال پیام ها، تصدیق پیام و اولویت تاییدیه تحویل برای زمان محدودی از ارتباط فراهم کند

این پروتکل هوشمند سازی سازگاری بهتری با برنامه های مورد نیاز محیط AmI دارد. در مقایسه با سیستم هوشمند سازی X10 ، تمام لایه های مدل OSI را پوشش می دهد.

knx در شرکت مهندسین هوشمند سازی کارن

پروتکل KNX در هوشمند سازی ساختمان (بی ام اس BMS)

KNX به معنای جانشین و همگرایی سه استاندارد قبلی است که هم اکنون از بین رفته اند.

پروتکل سیستم های خانگی اروپا (EHS)

BatiBUS

BUS تاسیسات اروپا (EIB ، EIBus یا Instabus).

آنها شامل متداولترین اتصالات مانند TWISTED PAIR، RADIO FREQUENCY، INFRARED، POWERLINE و سازگار با پروتکل IP هستند.

zigbee در شرکت مهندسین هوشمند سازی کارن

استاندارد Zigbee در خانه هوشمند (بی ام اس BMS)

این استاندارد خانه هوشمند بعنوان یک استاندارد ارتباطی بیسیم بسیار کم هزینه، کم مصرف، دوطرفه و بیسیم تهیه شده است.

مشخصات Zigbee، قابلیتهای شبکه کامل Mesh را برای پشتیبانی از هزاران دستگاه در یک شبکه واحد ارائه میدهد. این برنامه برای محیطهای بدون فرکانس رادیویی که بطور معمول در مسیر اصلی برنامه های تجاری وجود دارد، طراحی شده است. خدمات امنیتی ارائه شده شامل روشهایی برای ساخت و انتقال کلید، محافظت از فرمت و مدیریت دستگاه است.

zwave در شرکت مهندسین هوشمند سازی کارن

استاندارد  Z-Wave در خانه هوشمند (بی ام اس BMS)

اتحادیه Z-Wave یک کنسرسیوم بین المللی از تولیدکنندگان که دستگاه های فعال Z-Wave را ارائه میدهد است. کنترل Z-Wave تقریباً به هر دستگاه الکترونیکی در یک خانه میتواند اضافه شود . حتی دستگاههایی که هیچ کس آن را “هوشمند” نمی داند. این فناوری برای پوشش کلیه لایه های OSI ساخته شده است.

Z-Wave در هوشمند سازی ساختمان ایالات متحده و اروپا در طیف گسترده ای از محصولات ظاهر شده است.

S-BUS در هوشمند سازی ساختمان - خانه هوشمند (بی ام اس BMS)

استاندارد S-BUS در خانه هوشمند (بی ام اس BMS)

این یک پروتکل بسته است که استاندارد جهانی معتبری ندارد.

:معایب

  • ؛)وابستگی مصرف کننده به یک شرکت و محصولات آن ( تنها یک تولید کننده دارد
  • عمر تجهیزات 300000 یعنی عمر مفیدشان ( بار است 10 برابر کمتر از KNX ؛است)
  • . قدرت انتخاب وجود ندارد چون تنوع اش کم است

bacnet در هوشمند سازی ساختمان - خانه هوشمند (بی ام اس BMS)

استاندارد Building Automation Control network)BACnet) در خانه هوشمند (بی ام اس BMS)

یک پروتکل باز شبکه اتوماسیون و کنترل ساختمان است. چیزی که این پروتکل را از بقیه متمایز می کند، ساختار انحصاری این پروتکل جهت در اتوماسیون ساختمانی است. به دلیل حساسیت بالای این سیستم، توجه زیادی برای استفاده در سیستم اعلام حریق شده است (مورد استفاده شبکه های بزرگ).

knx در شرکت مهندسین هوشمند سازی کارن

عملکرد استاندارد KNX در هوشمند سازی

سیستم KNX یک سیستم BUS برای کنترل و هوشمند سازی ساختمان است . تمام دستگاه های یک سیستم KNX از یک روش انتقال یکسان استفاده می کنند و قادر به تبادل اطلاعات از طریق یک شبکه مشترک BUS هستند .

از دیگر ویژگی های مهم سیستم   KNX BUS در ساختمان هوشمند، ساختار غیرمتمرکز آن است، زیرا هر دستگاه هوش مختص خود را داراست . یکی دیگر از اصلی ترین مزایای ساختار غیرمتمرکز KNX بعنوان سیستم هوشمند سازی ساختمان، این است که اگر یک دستگاه کارایی خود را از دست بدهد بقیه دستگاهها وظیفه خود را انجام میدهند و فقط برنامه های عملکردی وابسته به دستگاه مختل میشود .

بطور کلی در استادارد  KNX تجهیزات به سه دسته تقسیم بندی میشوند :

کلید لمسی هوشمند در تجهیزات هوشمند سازی ساختمان

1 – دستگاه های سیستم هوشمند سازی ( منبع تغذیه، رابط برنامه نویسی، نمایشگر ها و …)

اصلی ترین محصول در یک خانه هوشمند نمایشگرهای لمسی یا نمایشگرهایی با کلید لمسی KNX هستند زیرا میتوان در یک سیستم هوشمند کلید های اضافه سنتی را حذف کرده و به جای آن از نمایشگر های لمسی KNX استفاده کرد. درسیستم هوشمند KNX شما حتما مجاب نیستید از نمایشگر لمسی استفاده کنید و کاملا این امر سلیقه ای میباشد ولی به دلایل زیادی که یکی از آنها بحث لوکس بودن و ارسال تمامی فرامین از طریق نمایشگر میباشد اکثر استفاده کنندگان سیستم هوشمند KNX به این محصول هوشمند KNX گرایش زیادی دارند.

سنسور knx در تجهیزات هوشمند سازی ساختمان ، تجهیزات خانه هوشمند

2 – سنسورها

سنسور KNX در یک خانه هوشمند کاربردهای زیاد و متنوع دارد، مثلا سنسور حرکتی هوشمند KNX، با جاگذاری دقیق و درست سنسور حرکتی هوشمند KNX میتوان به نحوی برنامه ریزی کرد که هرگاه شخصی وارد منزل شد روشنایی بصورت اتومات روشن گردد، پرده ها باز شود، پیغام خوش آمد گویی پخش گردد و … کاربرد دیگر این سنسور ها در بخش سیستم های امنیتی هوشمند است که با فعال سازی سیستم امنیتی هوشمند، سنسور تغییر وضعیت داده و در حالت مد امنیتی میرود. از سنسور های دیگر میتوان به سنسورهای فرستنده امواج IR، سنسور های فرستنده امواج RF، سنسور های ورودی دیجیتال ، سنسور های مایکروویو، تشخیص نور و … میتوان اشاره نمود که هر یک به نحوی بخش هایی از یک سیستم هوشمند را مدیریت مینمایند.

عملگر knx در هوشمند سازی ساختمان ، تجهیزات خانه هوشمند

3 – محرک ها

عملگر KNX اطلاعات ارسال شده را دریافت کرده و آن را به فعالیت تبدیل می کنند. این اطلاعات می تواند شامل کنترل وضعیت پرده، دیم کردن روشنایی یا کنترل سیستم سرمایشی و گرمایشی باشد. انتخاب عملگرها بر اساس نوع برنامه مورد نیاز انجام می شود و شامل یک متصل کننده به سیستم BUS و یک ماژول کاربردی همراه با برنامه کاربردی متناظر است. برنامه کاربردی به همراه طراحی پروژه و نرم افزار مخصوص، به وسیله یک جزء سیستم که اینترفیس (Interface) نامیده می شود و به کامپیوتر یا خطوط BUS متصل است، بر روی دستگاه ها بارگذاری می شود (از طریق هر دو اینترفیس سریال یا USB)  مسیر زوج سیم BUS نصبی، در موازات خطوط تغذیه برق 230 ولت قرار می گیرد و همه دستگاه ها و سیستم های خانه هوشمند را به یکدیگر متصل می کند و تمام سیگنال های کنترلی را منتقل می کند. این قسمت مشابه با پروتکل DALI عمل می کند.

سنسورها وقایع موجود در ساختمان را تشخیص و از طریق تلگرام در امتداد شبکه BUS ارسال میکند و محرکها آنها را دریافت و به اقدامات عملی تبدیل میکنند .

رسانه های ارتباطی در سیستم هوشمند سازی

هوشمند سازی ساختمان ، ساختمان هوشمند ، خانه هوشمند ، بی ام اس

KNX TP ارتباط از طریق کابل داده TWISTED PAIR

KNX PL  از شبکه اصلی 230 ولت موجود استفاده می کند .

KNX RF از طریق سیگنال رادیویی ارتباط برقرار می کند .

KNX IP  از طریق اترنت ارتباط برقرار میکند .

توپولوژی KNX در هوشمند سازی خانه

سیستم های KNX را می توان به دلخواه توسعه داد و می تواند از چندین زیر سیستم KNX مبتنی بر رسانه های مختلف ارتباطی (TP ، PL ، RF ، IP) تشکیل شود. برای اطمینان از انتقال بدون مشکل تلگرام بین دستگاههای bus اختصاصی، سیستمهای KNX در خانه هوشمند باید به یک توپولوژی خاص پایبند باشند.

انواع توپولوژی knx در هوشمند سازی ساختمان

knx در هوشمند سازی ساختمان ، knx در خانه هوشمند

توپولوژی KNX TP در هوشمند سازی ساختمان

واحد اصلی تاسیسات KNX TP یک خط است . یک خط شامل منبع تغذیه KNX (از جمله choke) است و معمولاً بیش از 64 دستگاه باس وجود ندارد. منبع تغذیه و کابل دو تایی  (کابل باس) دو عملکرد را انجام میدهند: آنها دستگاه های باس را با تغذیه مورد نیاز خود تأمین می کنند و امکان تبادل اطلاعات – یعنی ارسال تلگرام – بین دستگاه ها را فراهم می کنند. کابل باس مطابق دلخواه میتواند به کار گرفته شود. و شاخه ها در هر نقطه می توانند اضافه شوند.

توپولوژی حاصل یک ساختار درختی آزاد است که از لحاظ چیدمان قابلیت انعطاف پذیری زیادی را ایجاد می کند. در صورت نیاز به بیش از 64 دستگاه، می توانید تکرار کننده خط را برای توسعه خط استفاده کنید. بخش های اضافه شده به این روش به عنوان بخش های  خط شناخته می شوند.

آدرسهای اختصاصی

به هر دستگاه در یک سیستم KNX ساختمان هوشمند یک شماره منحصر به فرد و مبهم اختصاص داده میشود. (آدرس اختصاصی آن دستگاه).

این شامل سه عدد است که توسط نقطه ها جدا شده است. اعداد به موقعیت دستگاه باس در توپولوژی بستگی دارند:

عدد اول شماره منطقه را مشخص می کند

عدد دوم شماره خط را مشخص می کند

عدد سوم یک شماره متوالی است که موقعیت دستگاه را در خط نشان می دهد.(شماره دستگاه)

برای شناسایی واضح دستگاه ها و همچنین برنامه ریزی آنها، آدرس های فیزیکی(اختصاصی) مورد نیاز است. نکته ویژه ای که باید به آن توجه داشته باشید اینست که، هنگام انتساب آدرس های فیزیکی، به  اتصال دهنده های خط/منطقه باید همیشه عدد 0 را به عنوان شماره دستگاه آنها ذکر کنید. مثال ها:

آدرس فیزیکی 1.1.0: اتصال کوپلر خط اولین خط با خط اصلی در منطقه اول.

توپولوژی KNX PL در هوشمند سازی ساختمان:

توپولوژی در KNX PL شبیه سازی شده از KNX TP است و از خطوط و نواحی تشکیل شده است. واحد اصلی تاسیسات، یک خط است که حداکثر 255 دستگاه دارد. یک ناحیه با اتصال 15 خط KNX PL با استفاده از KNX TP ایجاد می شود. در PL حداکثر تعداد مناطق هشت است. به جای اتصال دهنده خط، در سیستم KNX PL از اتصال دهنده ها استفاده می شود. خطوط KNX PL جداگانه با استفاده از فیلترهای band-stop باید از یکدیگر جدا شوند.

اتصال دهنده ها سیستم مانند سایر اتصال دهنده ها دارای عملکرد فیلتر هستند که باعث میشود تعداد تلگرام در زیر سیستم های مختلف کاهش یابد. از آنجا که تعداد تلگرام در تاسیسات KNX PL به طور قابل توجهی کمتر از KNX TP است، استفاده از KNX PL می تواند یک اقدام ضروری برای جلوگیری از تراکم در سیستم باس باشد.

توپولوژی KNX RF در ساختمان هوشمند

دستگاه های تاسیسات KNX RF نیازی به ترتیب سلسله مراتبی ندارند و تقریباً در هر نقطه قابل نصب هستند. به شرط آنکه در محدوده یکدیگر قرار داشته باشند، هر سنسور می تواند با هر محرک ارتباط برقرار کند. محدود کردن دامنه سیگنال های رادیویی RF از لحاظ جغرافیایی امکان پذیر نیست، یعنی تلگرام KNX RF را می توان با دستگاه های دیگر تاسیسات KNX RF در نزدیکی دریافت کرد.

بنابراین باید اطمینان حاصل شود که تاسیسات همسایه نمی توانند در یکدیگر تداخل داشته باشند. تلگرام ارسال شده توسط فرستنده های رادیویی KNX همیشه شماره سریال / آدرس دامنه دستگاه را به عنوان شناسه منحصر به فرد درج می کنند. فقط آن گیرنده هایی که با فرستنده تنظیم شده اند قادر به پردازش تلگرام های ارسال شده توسط آن هستند. یک سیستم KNX می تواند صرفاً یک شبکه رادیویی باشد، یا می تواند رادیو را با یک وسیله ارتباطی دیگر (مثلاً KNX TP) ترکیب کند. اتصال دهنده رسانه ای برای اهداف اتصال استفاده می شوند.

توپولوژی KNX IP در ساختمان هوشمند

IP KNX به جای خطوط اصلی و منطقه قابل استفاده است. این امر نیاز به استفاده از روترهای KNXnet / IP دارد. در بالای صفحه روترهای KNXnet / IP یک درگاه اترنت و یک اتصال KNX TP قرار دارد. روترها تلگرام KNX را با استفاده از روش مسیریابی به سایر روترهای KNXnet / IP هدایت می کنند. در دسترس بودن اترنت به عنوان یک وسیله ارتباطی بیشتر، انعطاف پذیری توپولوژی های سیستم KNX را افزایش میدهد. از روترهای KNXnet / IP می توان هم به عنوان اتصال دهنده خط و هم برای اتصال دهنده منطقه استفاده کرد .

توپولوژی مختلط در بی ام اس

تمام توپولوژی های مربوط به رسانه های مختلف ارتباطی (TP ، PL ، RF و IP) در صورت دلخواه می توانند در ترکیب با یکدیگر استفاده شوند.

مزایای خانه هوشمند

  • بهینه سازی مصرف انرژی( عدم حضور، استفاده از عوامل طبیعی)
  • ایجاد محیط مطلوب برای زندگی
  • افزایش ایمنی و امنیت

امکانات خانه هوشمند

  1. کنترل روشنایی در ساختمان هوشمند

  • کنترل سیستم روشنایی به طور مجزا برای هر ناحیه
  • قابلیت کنترل روشنایی تحت سناریوهای مختلف( ورود، ورود مهمان، مطالعه، خواب و….)
  • قابلیت نورپردازی محیط
  • قابلیت دیم کردن( کنترل روشنایی 0-100%)
  • قابلیت کنترل روشنایی با توجه به نور محیط
  • قابلیت کنترل نور محیط با حسگر ها(عدم حضور)
  • قابلیت فرمان و کنترل از طریق sms
  • قابلیت فرمان و کنترل سیستم روشنایی از هر نقطه  خانه با ریموت کنترل
  • قابلیت فرمان و کنترل سیستم روشنایی هر نقطه خانه با موبایل یا تبلت
  • قابلیت فرمان و کنترل سیستم روشنایی تمام نقاط خانه از اتاق مستر
  1. سیستم کنترل پرده/ سایه بان/ کرکره/ درب اتوماتیک در ساختمان هوشمند

  • کنترل با دستور مستقیم از طریق تاچ پنل، موبایل و….
  • کنترل در قالب سناریو
  • کنترل اتوماتیک تحت شرایط مختلف شدت نور، شدت گرما محیط
  1. سیستم کنترل سرمایش و گرمایش در ساختمان هوشمند

  • کنترل سیستم سرمایش و گرمایش به طور مجزا برای هر ناحیه
  • قابلیت کنترل سیستم سرمایش و گرمایش تحت سناریوهای مختلف( ورود مهمان، مطالعه، خواب و…)
  • قابلیت   کنترل سیستم سرمایش و گرمایش با توجه به دمای محیط
  • قابلیت کنترل سیستم سرمایش گرمایش محیط با حسگر دما
  • قابلیت فرمان و کنترل از طریق اس ام اس
  • قابلیت فرمان و کنترل سیستم سرمایش گرمایش از هر نقطه خانه با ریموت کنترل
  • قابلیت فرما و کنترل سیستم سرمایش و گرمایش از هر نقطه خانه با موبایل و تبلت
  • قابلیت فرما و کنترل سیستم سرمایش و گرمایش تمام نقاط خانه از اتاق مستر
  1. سیستم کنترل از راه دور ساختمان( اس ام اس و اینترنت) در ساختمان هوشمند

  2. سیستم امنیتی ساختمان هوشمند

  • قابلیت اتصال انواع سناریوهای امنیتی به شبکه هوشمند
  • قابلیت ایجاد مود های مختلف( حضور، خروج، مسافرت، شب  و…)
  • ایجاد سیستم اکتیو در قالب سناریو حضور
  • آگاهی از باز و بسته بودن درب و پنجره، ایجاد آلارم  و با ارسال پیام
  1. کنترل تجهیزات صوتی و تصویری در ساختمان هوشمند

  • کنترل تمام دستگاه های ریموت دار
  • خلاص شدن از تعداد زیاد  ریموت های موجود در خانه
  1. کنترل هوشمند سیستم آبیاری فضای سبز در ساختمان هوشمند

  • فرمان به پمپ ها یا شیرهای برقی به صورت مستقیم
  • فرمان و کنترل در سناریوهای مختلف( خروج و مسافرت)
  • فرمان از خارج خانه(  اس ام‌ اس یا اینترنت)
  • قابلیت کنترل اتوماتیک( سنسورهای تشخیص رطوبت)
  1. آیفون تصویری و پنل زنگ هشدار در ساختمان هوشمند

  • تاچ پنل به عنوان آیفون تصویری، مانیتورینگ دوربین ها و اینترکام بین واحدها
  • تعداد نامحدود زنگ برای پنل بیرونی
  • پنل پشت درب واحد امکان باز شدن با کد یا کارت RFID
  1. کنترل سطح دسترسی( کنترل تردد) در ساختمان هوشمند

  • حذف کلید و قفل های مکانیکی
  • استفاده از تکنولوژی نوین(RFID، اثر انگشت، تشخیص چهره)
  • مانیتورینگ کامل درب ها در زمان باز یا بسته شدن
  1. مدیریت مصرف انرژی در ساختمان هوشمند

  • بهینه سازی مصرف انرژی و استفاده از امکانات
  • بازگشت سرمایه گذاری اولیه جهت ایجاد سیستم کنترل هوشمند
  1. سیستم  نورپردازی پیشرفته در ساختمان هوشمند

  • ایجاد نورپردازی محیط های مختلف تحت سناریوهای خاص
  • ایجاد  نورپردازی محیط با تنوع ۱۶ میلیون رنگ
  1. مانیتورینگ کلیه سیستم های هوشمند

  • گردآوری کلیه اطلاعات سیستم های هوشمند جهت بهره برداری در سطوح مختلف
  • قابلیت نمایش در کلیه وسایل ارتباطی( کامپیوتر، لپ تاپ، تبلت و و گوشی )
  • نرم افزار های مدیریتی با گرافیک جذاب و قابل فهم
  1. به کارگیری انواع سناریوها در ساختمان هوشمند

  • سناریو ورود به خانه
  • سناریوی خواب( چک کردن درب ها، فعال کردن سیستم امنیتی خاموش کردن چراغ ها و…)
  • سناریو مهمان
  • سناریو مطالعه
  • سناریو تی وی روم
  • سناریو مسافرت
  • سناریو جشن و….

برای دیدن نقشه سایت به لینک مربوطه مراجعه نمایید و از مطالب، محصولات و خدمات شرکت استفاده نمایید.