پروتکل هوشمند سازی ساختمان چیست ؟

پروتکل هوشمند سازی ساختمان دقیقا نقش یک مترجم یا زبان مشترک ارتباطی بین وسایل هوشمند داخل ساختمان مثل چراغ ها، سنسورها، دوربین ها، پرده ها، سیستم گرمایشی و سرمایشی و… ایفا می کند. در واقع به واسطه این پروتکل ها و استاندارد های بین المللی اجزای هوشمند ساختمان میتوانند فرمان ها را دریافت کرده پردازش کنند و به طور هماهنگ با بلادرنگ کار کنند. پروتکل ها و استانداردهای بین المللی هوشمندسازی ساختمان در انواع مختلفی وجود دارد که عملکرد دقیق و هماهنگ اجزای هوشمند از طریق پنل لمسی و هوشمند به طور کامل به آنها وابسته است که در ادامه بررسی میکنیم.

انواع پروتکل های هوشمند سازی ساختمان

انواع پروتکل هوشمند سازی ساختمان بر پایه استانداردهای بین المللی تعریف شده اند و معیار های مختلفی برای انتخاب آنها وجود دارد. از جمله این معیارها می توان به در دسترس بودن، میزان به روز بودن فناوری، نوع و محدوده ارتباط، سطح امنیت، سازگاری با پلتفرم های مختلف در اینترنت اشیا ، سهولت نگهداری و قابلیت اجرا شدن آن روی تجهیزات هوشمند اشاره کرد. یکی از مهم ترین دغدغه ها در انتخاب پروتکل، عملکرد انرژی آن است، چرا که هدف اصلی، افزایش عمر مفید تجهیزات و بهینه سازی محدوده ارتباطی آن هاست.

پروتکل هوشمند سازی ساختمان KNX

دستور العمل و پروتکل KNX یکی از اصلی ترین پروتکل هوشمند سازی ساختمان ، مخفف کلمه ی ( Konnex ) است، یکی از معتبرترین و معروف ترین استاندارد ها در این زمینه بوده و قابلیت یکپارچه کردن تمام سیستم ها را فراهم میکند. این مدل جهانی و بین المللی بوده و منحصرا برای استفاده در خانه هوشمند مورد استفاده قرار می گیرد.

این پروتکل ها اصطلاحا دارای مزیت و قابلیت منبع باز ( OPEN SOURCE ) هستند. اینر تکنولوژی قادر است انواع سیستم ها را با هم ترکیب کرده و بدون نیاز به پردازشگر مرکزی کار کند. KNX، به دلیل جهانی بودن، قادر به پشتیبانی از بیش از 300 مدل محصول است. تکنولوژی که در درون این پروتکل مورد استفاده قرار گرفته نیازی به کنترل از بخش مرکزی نداشته و سیستم مختص خود را داراست.

مزایای استاندارد KNX

مزایای استاندارد KNX به شرح زیر است :

• طول عمر طولانی و کارکرد مادام العمر
• مقرون به صرفه در مصرف انرژی
• انعطاف پذیری بالا
• قابل برنامه ریزی مجدد در هر زمان و مکان
• مقدار کابل مورد نیاز برای نصب به نسبت پروژه های سنتی کمتر است.
• نصب آسان و راحت
• بین المللی بودن این سیستم
• قابلیت ارائه محصولات با استاندارد ISO 9002
• سرعت بالا در تبادل میان داده ها
• زیبایی و تنوع و انطباق پذیری با انواع مدل های دکوراسیون
• fاعث افزایش عمر تجهیزات می شود
• سهولت در ارتقاء

نحوه عملکرد پروتکل KNX

این پروتکل از روش های انتقال مختل همچون کابل جفتی ( KNX TP )، سیم برق ( Powerline )، رادیویی یا فرکانسی ( KNX RF ) پشتیبانی می کند. هر دستگاه که با KNX سازگاری پیدا کند، دیگر به هیچ ایستگاه کنترلی نیاز نخواهد داشت.

پروتکل ZigBee در پروتکل هوشمند سازی ساختمان

پروتکل ZigBee با فرکانسی در حدود 2.4 گیگاهرتز اطلاعات را تبادل کرده و در زیر گروه پروتکل کم مصرف قرار میگیرد. این مدل خاصیت مقیاس پذیری بالایی داشته و در آن دستگاه ها به صورت زنجیره ای به هم متصل هستند. این قابلیت به پوشش دهی بیشتر و کاهش احتمال قطع ارتباطات کمک می کند. تداخلات فرکانسی در این نوع از معایب آن محسوب می شود. این پروتکل بی سیم بوده و نام آن نشان دهنده ی مسیر های ارتباطی نامرئی در محیط بی سیم است. این مدل در حوزه های خانه و بیمارستان ها مورد استفاده قرار میگیرد.

پروتکل Z-Wave برای هوشمند کردن ساختمان ها

پروتکل Z-Wave در پروتکل هوشمند سازی ساختمان نیز بی سیم بوده و امکان اتصال و تبادل اطلاعات را در دستگاه ها فراهم می کند. این مدل فناوری مبتنی بر فرکانس های رادیویی داشته و به کاهش مشکلات برقی کمک خواهد کرد. این مدل در بر گیرنده طیف وسیعی از گجت هوشمند است. این نوع شامل دستگاه IOT بوده و به عنوان هاب نیز شناخته می شود. این مدل اجزایی همچون کنترلرها، شناسه خانه و گره، جدول های مسیریابی و .. است.

ویژگی های منحصر به فرد تکنولوژی Z-Wave

ویژگی های منحصر به فرد تکنولوژی Z-Wave به شرح زیر است :

• امنیت قوی
• نیاز کم به انواع انرژی
• عدم تاخیر در برقراری ارتباط
• بدون تداخل
• دارا بودن قابلیت همکاری با انواع سیستم ها

پروتکل WIFI برای ارتباطات هوشمند ساختمانی

پروتکل WIFI همانطور که از اسمش مشخص است سریعا به اینترنت متصل شده و مصرف انرژی بالایی دارد.

پروتکل بلوتوث BLUETOOTH

پروتکل بلوتوث BLUETOOTH مناسب موارد استفاده در فاصله کم بوده و مصرف انرژی پایینی دارد. دار بودن علائمی همچون برد محدود و سرعت پایین امروزه از محبوبیت آن کاسته است.

پروتکل ساختمان هوشمند Thread

پروتکل Thread بر پایه ZigBee عمل کرده و شباهت های زیادی نیز به آن دارد. از این نوع در خانه های کوچک و تجهیزات کم مصرف استفاده می شود. حداکثر سرعتی که این مدل داده ها را انتقال می دهد، معادل 250 مگابایت بر ثانیه است. این مدل بدون استفاده از هیچ هابی قادر به اتصال به موبایل است.

پروتکل S-Bus از استاندارد بین المللی ساختمان

این مدل از کابل های شبکه به منظور انتقال داده کمک گرفته و قابلیت اتصال تعداد 250 دستگاه را بر روی یک عدد کابل فراهم می کند. حداکثر طول کابل برای استفاده در این مدل 1200 متر است.

پروتکل Ethernet برای هوشمند بودن ساختمان

پروتکل Ethernet سیمی بوده و دامنه ای در حدود 100 متر دارد. حساسیت این مدل به نسبت تداخلات الکترومغناطیسی پایین است.

پروتکل هوشمند سازی ساختمانی Enocean

در پروتکل هوشمند سازی ساختمانی Enocean از تکنولوژی فشرده سازی باتری در این سیستم استفاده شده و مصرف برق پایینی برای انتقال داده دارد. این قابلیت از نیاز به تعویض باتری در دستگاه ها جلوگیری خواهد کرد.

پروتکل هوشمند کردن ساختمان X-10

پروتکل X-10 یکی از قدیمی ترین ها محسوب شده و از طریق سیم کشی انتقال اطلاعات را انجام می دهد. معایب این مدل که از چشم پوشیده نیست، سرعت پایین در انتقال داده و همچنین ارسال پیام تنها به صورت یک طرفه است. این مدل از رمزگذاری پشتیبانی نکرده و امن نخواهد بود.

پروتکل هوشمندسازی ساختمان UPB

پروتکل هوشمندسازی ساختمان UPB مخفف عبارت ( Universal Powerline Bus ) بوده و سیمی است. در این نوع به نسبت X-10، سرعت انتقال بالاتر بوده و امکان ارتباط دو طرفه در آن فراهم است.

پروتکل هوشمند سازی ساختمان Insteon

پروتکل Insteon ترکیبی از فناوری های با سیم و بی سیم بوده و طرفدار زیادی در دنیای تکنولوژی امروز دارد. برای انتقال چندین پیام راه های مختلفی وجود داشته و کارایی آسان تری دارد.

پروتکل ساختمان هوشمند GW-BUS

فرکانس در پروتکل GW-BUS معادل 434 مگاهرتز بوده و باعث ایجاد امنیت در خانه هوشمند می شود. محدوده دسترسی نود های آن نیز تا 150 متر است.

انتخاب نوع پروتکل ارتباطی در استاندارد هوشمند سازی ساختمان

انتخاب نوع پروتکل ارتباطی در استاندارد هوشمند سازی ساختمان به عوامل زیر بستگی دارد :

• مقدار مصرف انرژی
• نوع کاربرد
• سرعت انتقال داده
• امنیت
• برد
• سازگاری با دستگاه های مختلف
• قابلیت مقیاس پذیری
• هزینه نصب و نگهداری

پروتکل سیمی چیست ؟

پروتکل سیمی نوعی روش ارتباطی در استاندارد های بین المللی هوشمند سازی ساختمان است که از کابل و سیم برای انتقال داده بین تجهیزات استفاده می‌کند. پروتکل سیمی به دلیل داشتن ارتباط پایدار، سرعت بالا و نویز پذیری کم، معمولاً در ساختمان هایی استفاده می‌شوند که از ابتدا زیرساخت مناسب برای سیم کشی در نظر گرفته شده است.

پروتکل بی سیم چیست؟

پروتکل بی سیم هم روشی در پروتکل هوشمند سازی ساختمان است که، داده ها از طریق امواج رادیویی یا فناوری های بی سیم مانند Wi-Fi، Zigbee یا Z-Wave منتقل می شوند. پروتکل بی سیم برای فضاهایی که امکان سیم کشی محدود است یا به دنبال نصب سریع و آسان هستند، بسیار مناسب اند. هرچند ممکن است کمی تحت تأثیر نویز یا فاصله قرار بگیرند، اما در خانه هوشمند و پروژه های بازسازی، کاربرد گسترده‌ای دارند.

جمع بندی

امروزه هوشمند سازی محل کار و زندگی راهکاری ضروری برای افزایش بهره وری انرژی، آسایش، امنیت و کنترل بهتر بر امکانات ساختمان است. قلب تپنده این سیستم ها، پروتکل هوشمند سازی ساختمان ارتباطی هستند که مانند یک زبان مشترک، امکان گفت و گوی بین اجزای مختلف مانند چراغ‌ها، سنسورها، پرده‌ها، سیستم تهویه و غیره را فراهم می کنند. اگر قصد دارید ساختمانی مدرن، هوشمند و مطابق با استانداردهای جهانی بسازید، تهیه تجهیزات باکیفیت و به‌روز گام اول و مهم در این مسیر است.