فناوری خانه هوشمند

فناوری خانه هوشمند برای بیش از یک دهه شروع شد تا مفهوم دستگاه ها و تجهیزات شبکه را در خانه معرفی کند. طبق گفته انجمن خانه های هوشمند، بهترین تعریف از فناوری خانه هوشمند این است: ادغام فناوری و خدمات از طریق شبکه خانگی برای کیفیت بهتر زندگی. بسیاری از ابزارهایی که در سیستم های کامپیوتری استفاده می شوند را می توان در سیستم های خانه هوشمند نیز ادغام کرد. در این مقاله، فناوری‌ها و ابزارهایی را ارائه می‌کنیم که می‌توانند در سیستم‌های خانه هوشمند ادغام یا اعمال شوند.

معرفی فناوری خانه هوشمند

پیشرفت در زمینه خانه های هوشمند یک مورد مجزا نیست. اول از همه، تحولات در جامعه رخ می دهد و تحت تأثیر روندهای درون آن جامعه است. علاوه بر این، به منظور ایجاد ارزش افزوده، به جای تمرکز بر فناوری مورد استفاده، باید بر محیط خانه هوشمند تمرکز کرد. ثالثاً ایجاد محیط های هوشمند برای حمایت از سالمندان و افراد ناتوان دارای پتانسیل بسیار زیادی است. با این حال، برآورده کردن کامل انتظارات، فرآیند پیچیده ای است که سهامداران مختلف را درگیر می کند. فناوری خانه هوشمند ادغام فناوری و خدمات از طریق شبکه خانگی برای کیفیت بهتر زندگی است. بسیاری از فناوری‌های مرتبط با خانه هوشمند در حال ظهور هستند. در قسمت های بعدی خانه هوشمند، فناوری های مرتبط و گرایش ها را تعریف می کنیم.

سیستم های خانه هوشمند

خانه هوشمند اصطلاحی است که معمولاً برای تعریف اقامتگاهی استفاده می‌شود که از یک کنترل‌کننده خانگی برای یکپارچه‌سازی سیستم‌های مختلف اتوماسیون خانه محل سکونت استفاده می‌کند. محبوب ترین کنترلرهای خانگی آنهایی هستند که فقط در حین برنامه نویسی به رایانه شخصی مبتنی بر ویندوز متصل می شوند و سپس به طور مستقل وظایف کنترل خانه را انجام می دهند. یکپارچه‌سازی سیستم‌های خانگی به آن‌ها اجازه می‌دهد تا از طریق کنترل‌کننده خانگی با یکدیگر ارتباط برقرار کنند، در نتیجه امکان کنترل تک دکمه‌ای و صوتی سیستم‌های مختلف خانه را به طور همزمان، در سناریوهای از پیش برنامه‌ریزی‌شده یا حالت‌های عملیاتی فراهم می‌کند.

حوزه اتوماسیون خانگی با همگرایی فناوری های الکترونیکی به سرعت در حال گسترش است. شبکه خانگی شامل ارتباطات، سرگرمی، امنیت، راحتی و سیستم های اطلاعاتی است. [2] Powerline Carrier Systems (PCS) یک فناوری است که برای ارسال سیگنال های کدگذاری شده در طول سیم کشی برق موجود خانه به سوئیچ ها یا پریزهای قابل برنامه ریزی استفاده می شود. این سیگنال‌ها فرمان‌هایی را منتقل می‌کنند که مربوط به «آدرس‌ها» یا مکان‌های دستگاه‌های خاص هستند و نحوه و زمان عملکرد آن دستگاه‌ها را کنترل می‌کنند. به عنوان مثال، یک فرستنده PCS می تواند سیگنالی را در امتداد سیم کشی خانه ارسال کند و گیرنده ای که به هر پریز برقی در خانه متصل است، می تواند آن سیگنال را دریافت کرده و دستگاهی را که به آن متصل است کار کند.

X10 یک پروتکل رایج برای PCS است، این یک تکنیک سیگنال دهی برای کنترل از راه دور هر دستگاهی است که به خط برق متصل است. سیگنال های X10 که شامل انفجارهای فرکانس رادیویی کوتاه (RF) هستند که اطلاعات دیجیتال را نشان می دهند، ارتباط بین فرستنده و گیرنده را امکان پذیر می کنند. در اروپا، فناوری تجهیز خانه‌ها به دستگاه‌های هوشمند بر توسعه اتوبوس نصب اروپایی یا Instabus متمرکز است. این پروتکل کنترل تعبیه شده برای ارتباط دیجیتال بین دستگاه های هوشمند شامل یک خط اتوبوس دو سیمه است که به همراه سیم کشی معمولی برق نصب شده است. خط Instabus همه لوازم خانگی را به یک سیستم ارتباطی غیرمتمرکز متصل می کند و مانند یک خط تلفن عمل می کند که می توان از طریق آن وسایل را کنترل کرد. اتحادیه اتوبوس های نصب اروپا بخشی از Konnex است، انجمنی که هدف آن استانداردسازی شبکه های خانه و ساختمان در اروپا است.

شکل 1. اتوماسیون فناوری خانه هوشمند

خالق سیستم LonWorks، Echelon Corp.، به اتخاذ یک استاندارد قابلیت همکاری باز در میان فروشندگان در صنعت شبکه های کنترل کمک می کند. LonWorks یک استاندارد باز برای اتوماسیون و کنترل شبکه برای ساختمان، حمل و نقل، بازارهای صنعتی و خانگی است. موسسه استاندارد ملی آمریکا (ANSI) پروتکل زیربنایی شبکه های کنترل LonWorks را به عنوان استاندارد صنعتی پذیرفته است. انجمن قابلیت همکاری LonMark از بیش از 200 ماموریت شرکت کنترلی تشکیل شده است که بر روی استاندارد یکپارچه سازی سیستم های چند فروشنده مبتنی بر شبکه های LonWorks کار می کنند.

فناوری خانه هوشمند

تمام وسایل و دستگاه ها گیرنده هستند و وسایل کنترل سیستم مانند کنترل از راه دور یا صفحه کلید فرستنده هستند. اگر می خواهید یک لامپ را در اتاق دیگری خاموش کنید، فرستنده پیامی با کد عددی صادر می کند که شامل موارد زیر است:

 هشدار به سیستم مبنی بر اینکه در حال صدور فرمان است،

 شماره واحد شناسایی برای دستگاهی که باید فرمان و

 کدی که حاوی فرمان واقعی است، مانند «خاموش کردن».

همه اینها طوری طراحی شده اند که در کمتر از یک ثانیه اتفاق بیفتند، اما X10 محدودیت هایی دارد.
برقراری ارتباط از طریق خطوط برق همیشه قابل اعتماد نیست، زیرا خطوط از طریق برق رسانی به دستگاه های دیگر “نویز” می کنند. یک دستگاه X10 می تواند تداخل الکترونیکی را به عنوان یک فرمان تفسیر کند و واکنش نشان دهد، یا ممکن است اصلاً فرمان را دریافت نکند. در حالی که دستگاه‌های X10 هنوز در دسترس هستند، فن‌آوری‌های دیگری برای رقابت برای دلار شبکه خانگی شما پدیدار شده‌اند. برخی از سیستم‌ها به جای عبور از خطوط برق، از امواج رادیویی برای برقراری ارتباط استفاده می‌کنند، که همچنین نحوه عملکرد سیگنال‌های WiFi و تلفن همراه است. با این حال، شبکه های اتوماسیون خانگی به تمام آب شبکه WiFi نیاز ندارند زیرا دستورات اتوماسیون پیام های کوتاه هستند. دو شبکه رادیویی برجسته در اتوماسیون خانگی ZigBee و Z-Wave هستند. هر دوی این فناوری‌ها شبکه‌های مش هستند، به این معنی که بیش از یک راه برای رسیدن پیام به مقصد وجود دارد.

شکل 2. نقاط نشان دهنده دستگاه هایی هستند که می توانند به شبکه خانه هوشمند شما متصل شوند.

 Z-Wave

Z-Wave از یک الگوریتم مسیریابی منبع برای تعیین سریع ترین مسیر برای پیام ها استفاده می کند. هر دستگاه Z-Wave با یک کد تعبیه شده است و هنگامی که دستگاه به سیستم وصل می شود، کنترل کننده شبکه کد را تشخیص داده، مکان آن را تعیین کرده و آن را به شبکه اضافه می کند. هنگامی که یک فرمان وارد می شود، کنترل کننده از الگوریتمی برای تعیین نحوه ارسال پیام استفاده می کند. از آنجایی که این مسیریابی می‌تواند حافظه زیادی را در یک شبکه اشغال کند، Z-Wave یک سلسله مراتب بین دستگاه‌ها ایجاد کرده است: برخی از کنترل‌کننده‌ها پیام‌ها را آغاز می‌کنند، و برخی دیگر «slave» هستند، به این معنی که فقط می‌توانند پیام‌ها را حمل کنند و به آن‌ها پاسخ دهند.

ZigBee

نام ZigBee مفهوم شبکه‌سازی مش را نشان می‌دهد، زیرا پیام‌های فرستنده مانند زنبورهای عسل زیگزاگی دارند و به دنبال بهترین مسیر برای رسیدن به گیرنده هستند. در حالی که Z-Wave از یک فناوری اختصاصی برای راه اندازی سیستم خود استفاده می کند، پلت فرم ZigBee بر اساس استانداردهای تعیین شده توسط موسسه مهندسین برق و الکترونیک (IEEE) برای شبکه های شخصی بی سیم است. این بدان معنی است که هر شرکتی می تواند یک محصول سازگار با ZigBee را بدون پرداخت هزینه مجوز برای فناوری پشت آن بسازد، که در نهایت ممکن است به ZigBee مزیتی در بازار بدهد. مانند Z-Wave، ZigBee دارای دستگاه‌های کاملاً کاربردی (یا آن‌هایی که پیام را هدایت می‌کنند) و دستگاه‌هایی با عملکرد کاهش‌یافته (یا آن‌هایی که ندارند) دارد.

Insteon

استفاده از شبکه بی سیم انعطاف بیشتری را برای قرار دادن دستگاه ها فراهم می کند، اما مانند خطوط برق، ممکن است تداخل داشته باشند. Insteon راهی برای ارتباط شبکه خانگی شما از طریق سیم‌های برق و امواج رادیویی ارائه می‌کند که آن را به یک شبکه دوگانه تبدیل می‌کند. اگر پیام در یک پلتفرم ارسال نشود، دیگری را امتحان می کند. به جای مسیریابی پیام، یک دستگاه Insteon پیام را پخش می کند و همه دستگاه ها پیام را دریافت کرده و پخش می کنند تا زمانی که دستور اجرا شود. دستگاه‌ها مانند همتایان عمل می‌کنند، برخلاف اینکه یکی به عنوان محرک و دیگری به عنوان گیرنده عمل می‌کند. این بدان معناست که هر چه تعداد دستگاه‌های Insteon در یک شبکه بیشتر باشد، پیام قوی‌تر خواهد بود.

نصب خانه هوشمند

Z-Wave، X10، Insteon و ZigBee فقط فناوری ارتباطات خانه هوشمند را ارائه می دهند. تولیدکنندگان با این سیستم ها اتحاد برقرار کرده اند تا محصولاتی را ایجاد کنند که از این فناوری استفاده می کنند. در اینجا چند نمونه از محصولات خانه های هوشمند و عملکرد آنها آورده شده است.

 دوربین ها نمای بیرونی خانه شما را ردیابی می کنند حتی اگر بیرون تاریک باشد.

 لامپ رومیزی خود را به جای پریز دیواری به یک دیمر وصل کنید و می توانید با فشار دادن یک دکمه روشن و کم نور شوید.

 یک تلفن درب تصویری بیش از یک زنگ در ارائه می دهد — شما تصویری از اینکه چه کسی پشت در است دریافت می کنید.

 حسگرهای حرکت هشداری را هنگام حرکت در اطراف خانه شما ارسال می کنند و حتی می توانند تفاوت بین حیوانات خانگی و سارق را تشخیص دهند.

 دستگیره‌های در می‌توانند با اثر انگشت اسکن شده یا کد چهار رقمی باز شوند و نیازی به جستجوی کلید خانه را از بین ببرند.

 سیستم های صوتی موسیقی را از استریوی شما به هر اتاقی با بلندگوهای متصل پخش می کنند.

 تعدیل کننده های کانال هر سیگنال ویدیویی را می گیرند – از دوربین امنیتی گرفته تا ایستگاه تلویزیونی مورد علاقه شما – و آن را در هر تلویزیون خانه قابل مشاهده می کنند.

 کنترل از راه دور، صفحه کلید و کنترلرهای رومیزی ابزاری برای فعال سازی برنامه های کاربردی خانه هوشمند هستند. دستگاه ها همچنین دارای وب سرورهای داخلی هستند که به شما امکان می دهد به اطلاعات آنها به صورت آنلاین دسترسی داشته باشید.

صفحه کلید از راه دور پیامی را به لامپ شما ارسال می کند. این محصولات در فروشگاه‌های لوازم خانگی، فروشگاه‌های لوازم الکترونیکی، از تکنسین‌ها یا آنلاین در دسترس هستند. قبل از خرید، بررسی کنید که چه فناوری با محصول مرتبط است. محصولاتی که از یک فناوری استفاده می کنند باید با وجود تولید کنندگان مختلف با هم کار کنند، اما پیوستن به X10 و یک محصول Z-Wave به یک دستگاه پل نیاز دارد.

هنگام طراحی یک خانه هوشمند، می توانید هر چقدر که می خواهید اتوماسیون خانگی انجام دهید. می توانید با یک کیت روشنایی شروع کنید و بعداً دستگاه های امنیتی را اضافه کنید. اگر می خواهید با یک سیستم بزرگتر شروع کنید، ایده خوبی است که با دقت طراحی کنید که چگونه خانه کار می کند، به خصوص اگر نیاز به سیم کشی مجدد یا نوسازی باشد. علاوه بر این، می‌خواهید گره‌های شبکه‌های بی‌سیم را به‌طور استراتژیک قرار دهید تا محدوده مسیریابی خوبی داشته باشند. هزینه یک خانه هوشمند بسته به میزان هوشمندی خانه متفاوت است.

یک سازنده تخمین می زند که مشتریانش بین 10000 تا 250000 دلار برای سیستم های پیچیده خرج می کنند. اگر فناوری خانه هوشمند را به تدریج و با شروع یک سیستم روشنایی اولیه بسازید، ممکن است تنها چند صد دلار باشد. یک سیستم پیچیده تر ده ها هزار دلار خواهد بود و عناصر سیستم های سینمای خانگی هزینه یک سیستم را حدود 50 درصد افزایش می دهند.

مزایای فناوری خانه هوشمند

خانه های هوشمند بدیهی است که این توانایی را دارند که زندگی را آسان تر و راحت تر کنند. شبکه خانگی نیز می تواند آرامش خاطر را فراهم کند. چه در محل کار باشید و چه در تعطیلات، خانه هوشمند به شما هشدار می دهد که چه اتفاقی در حال رخ دادن است، و سیستم های امنیتی می توانند برای ارائه مقدار زیادی کمک در مواقع اضطراری ساخته شوند. به عنوان مثال، نه تنها ساکنین با اعلام هشدار آتش بیدار می شوند، بلکه خانه هوشمند قفل درها را باز می کند، آتش نشانی را شماره گیری می کند و مسیر ایمنی را روشن می کند.

خانه های هوشمند همچنین باعث صرفه جویی در مصرف انرژی می شوند. از آنجایی که سیستم‌هایی مانند Z-Wave و ZigBee برخی از دستگاه‌ها را در سطح پایین‌تری از عملکرد قرار می‌دهند، می‌توانند به حالت “خواب” بروند و زمانی که دستورات داده می‌شوند، بیدار شوند. وقتی شخصی از اتاق خارج می‌شود، با خاموش شدن خودکار چراغ‌ها، قبوض برق کاهش می‌یابد، و اتاق‌ها را می‌توان بر اساس افرادی که در هر لحظه آنجا هستند گرم یا سرد کرد. یکی از صاحب خانه های هوشمند می بالید که قبض گرمایش او حدود یک سوم کمتر از یک خانه معمولی هم اندازه است. برخی از دستگاه ها می توانند میزان انرژی مصرفی هر دستگاه را ردیابی کنند و به آن دستور دهند که کمتر مصرف کند.

فناوری خانه هوشمند مزایای فوق العاده ای را برای سالمندانی که به تنهایی زندگی می کنند، نوید می دهد. خانه‌های هوشمند می‌توانند زمان مصرف دارو را به ساکنان اطلاع دهند، در صورت افتادن ساکنین به بیمارستان هشدار دهند و میزان غذا خوردن ساکن را پیگیری کنند. اگر فرد سالمند کمی فراموشکار بود، خانه هوشمند کارهایی مانند بستن آب قبل از سرریز شدن وان یا خاموش کردن اجاق اگر آشپز سرگردان بود را انجام می داد. همچنین به کودکان بزرگسالی که ممکن است در جای دیگری زندگی کنند اجازه می دهد تا در مراقبت از والدین سالخورده خود شرکت کنند. سیستم های خودکار با کنترل آسان مزایای مشابهی را برای افراد دارای معلولیت یا محدوده حرکتی محدود ارائه می دهند.

دستگاه های خانه هوشمند

رواج لوازم خانگی هوشمند که تقریباً می‌توان آن‌ها را برای انجام هر کاری برنامه‌ریزی کرد، به حدی است که مصرف‌کنندگان بدون فکر کردن از آن‌ها خرید و استفاده می‌کنند. در حال حاضر، عملاً هیچ وسیله ای در خانه وجود ندارد که با درجاتی از اتوماسیون در دسترس نباشد.
ترکیب اتوماسیون و قابلیت برنامه ریزی با هوش مصنوعی گام بعدی در تکامل سیستم اتوماسیون خانگی است.

سیستم های اتوماسیون خانگی

افراد مسن به جای اینکه مجبور شوند در صورت عدم توانایی در مراقبت کامل از خود به خانه سالمندان نقل مکان کنند، می توانند به لوازم خانگی هوشمند خود تکیه کنند. یک رابط هوشمند که حرکات ساکنان را زیر نظر دارد و یاد می گیرد عادات آنها را تشخیص دهد، می تواند در صورت قطع عادت ها، عزیزان را مطلع کند. علاوه بر این، خانه هوشمند قابلیت نظارت بر علائم حیاتی ساکنین را نیز دارد. اگر یک فرد مسن دارای یک وضعیت پزشکی است که می تواند نگران کننده باشد، علائم حیاتی را می توان به طور معمول به مرکز پزشکی مناسب ارسال کرد. فناوری خانه هوشمند مجهز به هوش مصنوعی یاد می گیرد که قرائت های خطرناک را تشخیص دهد و بلافاصله به پرسنل پزشکی هشدار دهد.

لوازم خانگی هوشمند برای افراد دارای چالش فیزیکی

اگر فردی در جابجایی موثر مشکل داشته باشد، اغلب مجبور می شود برای مراقبت به دیگران وابسته باشد. با پیاده سازی لوازم خانگی هوشمند، مانند یک سیستم امنیتی موثر، کسانی که دارای چالش های فیزیکی هستند اغلب می توانند به تنهایی زندگی کنند. یک سیستم امنیتی خانه هوشمند به صاحب خانه اجازه می دهد تا بازدیدکنندگان را از راه دور روی دوربین ببیند و از طریق میکروفون و بلندگو با آنها صحبت کند. در صورت استقبال بازدیدکننده، سیستم امنیتی قفل را باز می کند و در را باز می کند تا بازدیدکننده به خانه دسترسی داشته باشد. سیستم‌های امنیتی خانه‌های هوشمند همچنین می‌توانند یاد بگیرند که بازدیدکنندگان همیشه به کدام یک از آنها اجازه دسترسی دارند و به چه مناطقی ممکن است دسترسی داشته باشند.

روندهای فناوری خانه هوشمند

بسیاری از دستگاه‌های خانه هوشمند فناوری اتوماسیون خانگی را ارائه می‌کنند، امروزه بسیاری از ابزارهایی که در سیستم‌های کامپیوتری استفاده می‌شوند را می‌توان در سیستم‌های خانه هوشمند ادغام کرد. در این بخش به بررسی ابزارها و گرایش های فناوری مربوط به خانه هوشمند می پردازیم.

سیستم پارک اتوماتیک خودرو

سیستم پارکینگ مانند سناریوی زیر عمل می کند، وسیله نقلیه باید به سمت دروازه پارکینگ هدایت شود. راننده یک بلیط پارکینگ می کشد و سپس وسیله نقلیه را می راند تا جای پارک موجود را برای پارک جستجو کند. سیستم پارک خودکار خودرو باید به گونه ای طراحی شود که هوشمند و به راحتی مدیریت شود. وسایل نقلیه می توانند جای پارک را جستجو کنند و خود را در مکان های صحیح به طور خودکار پارک کنند.

شکل 3. معماری و روش عملکرد سیستم پارک خودکار خودرو.

کار اصلی زیرسیستم مدیریت پارکینگ تامین رابط کاربری و نمایش وضعیت و اطلاعات سیستم است. زیر سیستم کنترل و موقعیت یابی بر روی خودرو تعبیه شده است و قادر است رفتار خودروی متحرک را کنترل کرده و موقعیت فعلی آن را با توجه به سیگنال های دریافتی محاسبه کند. شبکه WSN و زیر سیستم مدیریت در گاراژ پارکینگ مستقر شده است. وظیفه نظارت بر وضعیت خودرو و انتقال دستورات و داده ها بین زیرسیستم مدیریت پارکینگ و زیرسیستم کنترل و موقعیت یابی را بر عهده دارد.

گره های حسگر به منظور موقعیت یابی و ارتباطات به فضاهای پارکینگ مجهز شده اند. یک خط راهنما روی سطح جاده نقاشی شده است. آشکارساز مادون قرمز تعبیه شده بر روی خودرو می تواند خط راهنما را شناسایی کرده و به زیرسیستم کنترل و موقعیت یابی گزارش دهد.

بنابراین خودرو می تواند از انحراف از خط راهنما به دلیل عدم دقت موقعیت تخمین زده شده جلوگیری کند. در سیستم پارک خودکار خودرو، راننده فقط یک بلیط پارک می گیرد و وسیله نقلیه را روی دروازه می گذارد. سیستم مدیریت پارکینگ با زیرسیستم کنترل و موقعیت یابی روی وسیله نقلیه ارتباط برقرار می کند و به وسیله نقلیه دستور می دهد تا به یک فضای پارکینگ اختصاص داده شده حرکت کند و در آن پارک کند. سیستم مدیریت WSN به دلیل امنیت فضای پارکینگ را زیر نظر خواهد داشت. تا زمانی که راننده بخواهد وسیله نقلیه را پس بگیرد، فقط هزینه پارکینگ را پرداخت می کند و خودرو به طور خودکار به سمت دروازه خروج حرکت می کند.

خانه همه جا حاضر

در خانه همه جا، آزمایش‌کنندگان می‌توانند داده‌های زندگی واقعی را جمع‌آوری کنند، گویی در خانه خود زندگی می‌کنند، نه در آزمایشگاه.

شکل 4. چیدمان خانه همه جا حاضر

Ubiquitous Home از سه جنبه با دیگر تخت‌های آزمایش متفاوت است: اول، افزایش فراگیر حسگرها در خانه همه جا. دوربین ها و میکروفون های زیادی در هر اتاق و انواع حسگرها برای نظارت بر مکان ها در هر فضای خانه دارد. دوم، اتاقی به سبک ژاپنی از راه دور دارد که با آن می توانیم اتصال خانواده از راه دور را آزمایش کنیم و یک تخت آزمایشی برای خدمات خاص ژاپنی ایجاد کنیم. سوم، روبات ها در خدمات خانگی. این ربات Phyno نام دارد و دارای دوربین، میکروفون و اسپیکر است. گردن آن سه درجه آزادی (DOF) دارد، بازویش یک DOF و کمرش یک DOF انجام می دهد. با استفاده از دوربین، Phyno می تواند چهره کاربران ثبت شده را تشخیص دهد. یک روش صورت ویژه تجزیه شده برای تشخیص چهره استفاده می شود. این روش تشخیص قوی را در شرایط مختلف نور انجام می دهد.

خانه همه جا دارای یک اتاق نشیمن، غذاخوری-آشپزخانه، مطالعه، اتاق خواب، دستشویی و حمام است که این اتاق ها شامل یک آپارتمان هستند. علاوه بر آپارتمان، یک اتاق به سبک ژاپنی به عنوان فضای نشیمن برای اعضای خانواده که از راه دور زندگی می کنند، مانند یک مادربزرگ و/یا یک پدربزرگ، ارائه شده است. بین آپارتمان و اتاق به سبک ژاپنی یک اتاق کامپیوتر به نام مرکز عملیات شبکه (NOC) قرار دارد.

روش مکان یابی برای برنامه های کاربردی خانه هوشمند

شکل بعدی معماری سیستم خانه هوشمند پیشنهادی را نشان می دهد. در این سیستم چندین دستگاه به نام بیکن در قسمت جالب از قبل نصب شده بود. کاربران تلفن همراه ملزم به تجهیز به دستگاه تلفن همراهی به نام نشان هستند که به طور دوره ای درخواست های اکو را برای جمع آوری سیگنال های موقعیت یابی از بیکن ها پخش می کند و سپس سیگنال های موقعیت یابی را به مسیریاب نزدیک ارسال می کند. سیگنال موقعیت یابی یک فانوس دریایی حاوی شناسه و قدرت سیگنال بیکن است.

شکل 5. معماری سیستم

هر زمان که روتر سیگنال های موقعیت یابی را از یک نشان دریافت می کند، سیگنال های موقعیت یابی را مستقیما یا از طریق کمک مسیریاب های دیگر به هماهنگ کننده خود ارسال می کند. در شبکه Zigbee از هماهنگ کننده برای هماهنگ کردن عملکرد همه روترهای یک شبکه و جمع آوری بسته ها از روترها استفاده می شود. سپس بسته ها از طریق دروازه ای که مجهز به ماژول ارتباطی Zigbee و ماژول ارتباطی اترنت است به سرور کنترل خانگی ارسال می شود. ماژول موقعیت یابی در سرور کنترل خانگی برای تخمین موقعیت نشان ها با توجه به سیگنال های موقعیت یابی از نشان ها استفاده می شود. موقعیت تخمینی نشان ها سپس به ماژول ماشه رویداد ارسال می شود.

ماژول ماشه رویداد قوانین متعددی را برای کنترل لوازم خانگی حفظ می کند. اگر موقعیت تخمینی یک نشان با قوانین خاصی مطابقت داشته باشد، رویدادهای مربوطه آغاز می شود و برخی از دستورات برای تغییر وضعیت آنها به لوازم خانگی مربوطه ارسال می شود.

نتیجه گیری

افراد مسن یا ناتوان از سیستم اتوماسیون خانگی که از هوش مصنوعی استفاده می کند بیشترین سود را می برند. این سیستم‌ها به افرادی که تحرک کمتری دارند یا از سلامتی حساس برخوردار هستند، به جای ماندن در یک مرکز زندگی کمکی، فرصت مستقل بودن را می‌دهد. طراحی خانه هوشمند نیز بسیار حیاتی است. این می تواند سخت باشد. چیدمان یک طراحی خانه که منعکس کننده سلیقه شما باشد و در عین حال متناسب با نیازها و بودجه شما باشد، یک اقدام متعادل کننده است که نیاز به برنامه ریزی دارد. ده دستورالعمل زیر برای کمک به شما در این راه آمده است:

 تکالیف طراحی خانه خود را انجام دهید

ابتدا باید تصمیم بگیرید که چه نوع خانه ای بسازید. سبک‌های خانه امروزی به اندازه کسانی که در آن زندگی می‌کنند متنوع هستند، به شما ضیافتی از ایده‌ها را پیشنهاد می‌کنند که از آن وام بگیرید.

 فهرست طراحی خانه خود را ایجاد کنید

هنگام ایجاد لیستی از معیارهای طراحی خانه خود، با اصول اولیه شروع کنید: تعداد اتاق خواب، تعداد حمام، تعداد مناطق خانوادگی، انتخاب بین یک اتاق غذاخوری رسمی یا اتاق بازتر ، فضای غذاخوری جامعه، سبک های ایوان یا عرشه برای ورودی خانه و اندازه گاراژ شما.

 قوانین منطقه بندی محلی را بررسی کنید

قوانین منطقه بندی می تواند همه چیز را از قاب بندی خانه گرفته تا حصار حیاط تحت تاثیر قرار دهد.

 طراحی در چارچوب بودجه خود

پس از تکمیل لیست خود، آن را با بودجه خود مقایسه کنید و متناسب با آن تنظیم کنید.

 طراحی متناسب با زمین شما

زمین شما منحصر به فرد است. هر طرح دارایی ها و چالش هایی است. این موارد را در هنگام طراحی خانه خود در نظر داشته باشید. از نمرات موجود طرح خود به نفع خود استفاده کنید. اگر زمین شما به شدت به طرفین شیب دارد، به جای درب پشتی سنتی، یک درب کناری زیرزمین را در نظر بگیرید. کار با زمین خود، به جای مخالف، در هزینه های حفاری شما صرفه جویی می کند و ویژگی طبیعی بیشتری را حفظ می کند.

 کارایی فضای خود را به حداکثر برسانید

هنگام ترسیم پلان طبقه خود، مطمئن شوید که یک جریان منطقی در طراحی خانه شما وجود دارد. شما می خواهید زندگی را برای پیمانکار خود در حالی که او کار می کند و برای خانواده خود تا زمانی که در آن زندگی می کنند ساده کنید.

 برنامه ریزی برای توسعه

اگر اکنون نمی توانید کل خانه رویایی خود را بسازید، طراحی خانه خود را طوری برنامه ریزی کنید که توسعه نه تنها ممکن، بلکه آسان باشد. یکی از راه های انجام این کار این است که خانه خود را به صورت مرحله ای بسازید.

 طراحی داخلی تصویر

هنگام چیدن پلان طبقه خود، مبلمان را در طرح قرار دهید تا ببینید که چگونه همه آنها با هم هماهنگ می شوند. می توانید این کار را با استفاده از کاغذ گراف، بریده های مجله یا با استفاده از نرم افزار طراحی خانه انجام دهید. همچنین، طرح نور، انتخاب رنگ و کفپوش خود را در نظر بگیرید، و اینکه چگونه طراحی شما برای سرگرمی کار می کند – برنامه ریزی برای همه فعالیت های مورد علاقه شما به شما کمک می کند فضای مناسبی برای نشستن، غذاخوری و معاشرت ایجاد کنید.

 خورشید را فراموش نکنید

بسته به جهتی که خانه شما رو به رو است، موقعیت خورشید می تواند به طرق مختلف بر طراحی خانه شما تأثیر بگذارد. یک خانه رو به جنوب در زمستان گرم تر، اما در تابستان گرمتر خواهد بود. پنجره ها را به گونه ای قرار دهید که از نور طبیعی استفاده کنید، که امکان حفظ بهتر انرژی را فراهم می کند.

 همه طرف های طراحی خانه خود را زیبا کنید

به یاد داشته باشید که قرارگیری پنجره ها بر نمای داخل و خارج خانه شما تأثیر می گذارد. چه در گوشه ای زندگی کنید و چه در وسط بلوک، اضلاع خانه شما دیده می شود. ظاهر خانه خود را طوری طراحی کنید که مفتخر باشید که اجازه دهید هر کسی در اطراف آن قدم بزند و عناصر طراحی کوچک را اینجا و آنجا قرار دهد.