کنترل روشنایی در خانه هوشمند برای صرفه جویی در مصرف انرژی

امروزه مصرف انرژی به میزان بسیار زیادی ر محیط های اطراف افزایش یافته است. یکی از چلش های پیش رو مدیریت مصرف انرژی در بخش روشنایی ساختمان ها است. بخش زيادي از هزينه هاي برق ناشي از چراغ هايي است كه نا خواسته روشن هستند. اين چراغ ها ممكن است چراغ هاي پاركينگ ، راه پله ها و يا حتي چراغ اتاق كودكان باشد كه به دفعات فراموششان مي شود كه آن را خاموش نمايند. کنترل روشنایی در خانه هوشمند علاوه بر ایجاد محیطی دلنشین و آرامش‌بخش می‌تواند باعث کاهش مصرف انرژی و افزایش صرفه‌جویی نیز گردد.

با استفاده از سناریوهای مختلف برای کنترل روشنایی در خانه هوشمند می‌توان جلوه‌های خاص به فضاهای داخلی و خارجی یک خانه هوشمند ببخشد. می‌توان با استفاده از قابلیت تغییر رنگ این محصولات افکت‌های رنگی در تمام نقاط یک ساختمان هوشمند ایجاد نموده و محیطی دلنشین و رویایی را خلق کرد. در چنین سیستمی با استفاده از سنسورهای حرکتی و تشخیص حضور انسان روشنائی هر فضا با حداقل نمودن میزان انرژی مصرفی کنترل خواهد شد.

ویژگی های کنترل روشنایی در خانه هوشمند

  • آسایش و سهولت کار در انجام کنترل مانیتورینگ یک خانه هوشمند  به صورت هوشمند 
  • افزایش میزان کارایی افراد و کاهش زمان
  • بالا رفتن طول عمر تجهیزات یا افزایش کارایی تجهیزات
  • کاهش هزینه های تعمیر و نگهداری به کمک مانیتورینگ و هوشمند سازی ساختمان
  • مولتی سنسور ها برای دستیابی به حداکثر کارایی با حداقل قیمت

در یک خانه هوشمند می توانید چراغ برخی یا تمام قسمت ها را اتوماتیک کنید . به این صورت که مثلا اگر چراغ اتاق خواب را در وضعیت اتوماتیک قرار داده باشید به محض ورود به اتاق، چراغ ها به صورت خودکار روشن میشوند و مادامی که در این فضا حضور داشته باشید چراغ ها روشن باقی میماند.

علاوه بر این فقط در صورت حضور در محيط چراغها روشن هستند و در مواقعي كه در یک ساختمان هوشمند در اتاق نیستیم به طور خودكار چراغ ها خاموش می شوند.

 

مدیریت زمانی سیستم روشنایی خانه هوشمند (BMS)

در قسمت هایی از هوشمند سازی ساختمان که میزان ساعت کاری از پیش مشخصی وجود دارد این روش کارایی موثری دارد. بدین ترتیب که اپراتور یا مسئول تاسیسات ساختمان هوشمند ، با اتصال به سیستم از طریق رایانه تبلت و یا موبایل از داخل و یا خارج خانه هوشمند می تواند برنامه زمان کاری و ساعات خاموش و روشن شدن تجهیزات راتنظیم کند و روشنایی ها متناسب با آن روشن یا خاموش می شوند. برای روزهای هفته، روزهای کاری و روز های تعطیل می توان ساعات متفاوتی متناسب با ساعات کاری را تنظیم کرد.

 

تنظیم شدت نور روشنایی یا دیمر کردن سیستم روشنایی خانه هوشمند

بسياري از اوقات شما احساس مي كنيد كه به تمام توان منبع نوري موجود در محل نياز نداريد ، در چنين شرايطي سيستم یک خانه هوشمند به شما امكان كاهش میزان نور (Dim) و در نتيجه كاهش توان مصرفي توسط منابع نوري را خواهد داد كه اين نیز از اتلاف انرژي به طرز چشم گيري جلوگيري خواهد نمود.

 

تنظیم حالت شب/روز در کنترل روشنایی در خانه هوشمند

ممکن است بخواهید چراغ اتاق ۱ را اتوماتیک کنید تا با حضور شما بصورت خودکار روشن شود . با این وجود اگر از سیستم کنترل روشنایی در خانه هوشمند استفاده کنید تصور کنید در ساعت ۳ بعدازظهر بدلیل موقعیت این اتاق، تابش آفتاب کاملا آنرا روشن کند و در اینصورت نیازي به روشن کردن چراغ ندارید . در صورتی که در قسمت تنظیمات شب /روز از روي مانیتور منطقه این اتاق را تیک بزنید، دستگاه در این زمان علیرغم اینکه چراغ اتاق ۱ اتوماتیک است، از روشن شدن آن جلوگیري می کند مگراینکه خودتان از روي مانیتور چراغ را روشن کنید . بدین ترتیب کمک بیشتري به صرفه جویی انرژي کرده اید. این ویژگی در هوشمند سازی ادارات و همچنین مدارس هوشمند نمود بیشتري خواهد داشت.

,

آبیاری باغچه در خانه هوشمند با خیال راحت به مسافرت بروید

شاید شما هم جزو کسانی باشید که دوست دارید در محل زندگی خود گل و گیاه داشته باشید. اما نگهداری از گیاه در آپارتمان یا ساختمان دردسرهای زیادی دارد. با استفاده از آبیاری باغچه در خانه هوشمند ، می توان به صورت برنامه ریزی شده یا هوشمند آبیاری باغچه ها را انجام داد و در مصرف آب هم صرفه جویی کرد. اعلام شرایط محیط آکواریوم، گلخانه و باغچه به رشد و نمو بهتر گیاهان و سلامت آبزیان کمک شایانی می کند.

موضوعاتی چون استفاده بی رویه از انرژی های فسیلی و رشد فزاینده ی گازهای گلخانه ای در جو زمین، موجب تشديد فعالیت های جوی علیه تخریب روزافزون محیط زیست و گرمایش کره زمین شده است. از طرفی افزایش روزافزون جمعیت کشورهای جهان و به تبع آن وجود ساخت و سازهای بی رویه، شهرها را با معضلات جدی از جمله آلودگی هوا و سیمای نامناسب شهری روبرو کرده است. امروزه مفهوم شهرها بدون فضای سبز موثر، در اشکال گوناگون آن دیگر قابل تصور نیست. توجه به فضای سبز، به عنوان ریه های تنفسی شهرها بسیار حائز اهمیت میباشد.

 زیرا که توسعه بی رویه شهرها باعث تخریب طبیعت شده است. طبیعت و فضای سبز که سالها به عنوان قلب تپنده ی زیستگاه های بشری ایفای نقش میکرده با بی توجهی ساکنان آن، رو به افول و نابودی است. با توجه به این بحران ها، لزوم توجه به راهکارهای نوین برای مبارزه با مشکلات پیش آمده بارز است. با انتشار گزارش برانتلند در سال ۱۹۸۷ با عنوان “آینده مشترک ما” و “کنفرانس سران زمین” سازمان ملل در سال ۱۹۹۱ و کنفرانس ریو در سال ۱۹۹۲، موضوع توسعه پایدار در سراسر جهان مطرح شد. در این میان ایده ی شهر سبز با طراحی ساختمان های سبز در شهرها امکان پذیر میباشد. امروزه از جمله مسئولیت معماران تاکید بر نقش حساس طراحی در جهت حفظ ارتباط محیط های شهری با فضای سبز و حداکثر استفاده از منابع انرژی پاک میباشد.

این سیستم ها هم بسیار مورد توجه مشتریان و مصرف کنندگان سراسر جهان قرار گرفته چون نگهداری و غذا دادن به حیوانات خانگی یا بررسی و ثابت نگهداشتن شرایط آکواریوم ها از عواملی است که همواره مانع از مسافرت های بدون نگرانی می‌ شده است. با استفاده از آبیاری باغچه در خانه هوشمند ، می توان به صورت برنامه ریزی شده یا هوشمند آبیاری باغچه ها را انجام داد و در مصرف آب هم صرفه جویی کرد. اعلام شرایط محیط آکواریوم، گلخانه و باغچه به رشد و نمو بهتر گیاهان و سلامت آبزیان کمک شایانی می کند.

یکی دیگر از ویژگی‌های جالب توجه در آبیاری باغچه در خانه هوشمند ، وجود سامانه تصفیه هواست که از فیلتراسیون مبتنی بر کربن استفاده می‌کند. بسیاری از گیاهان بوی ناخوشایندی تولید می‌کنند، اما به لطف وجود این سامانه تصفیه هوا، دیگر بوهای نامطبوع از این دستگاه خارج نمی‌شود. از طریق اپلیکیشن طراحی شده برای تلفن هوشمند می‌توان اطلاعات مختلفی در مورد گیاه را به صورت آنی از طریق وای فای به گوشی هوشمند کاربر ارسال نمود. اطلاعاتی نظیر میزان آب موجود، ارتفاع گیاه و حتی زمان باقیمانده تا محصول‌دهی گیاه ازجمله اطلاعاتی هستند که به کاربر داده می‌شود.

خانه هوشمند با انرژی تجدید پذیر راهی برای نجات ذخایر زمین

طی دهه های اخیر، با توجه به روند افزایشی جمعیت، مصرف انرژی فسیلی به طور قابل توجهی افزایش یافته است. پایان پذیر بودن منابع انرژی فسیلی و اثرات نامطلوب و بعضا جبران ناپذیری مصرف بی رویه آن بر محیط زیست از یک سو و افزایش قیمت آن در سال های اخیر از سوی دیگر باعث گردیده است که متولیان امر، به دنبال راه هایی برای صرفه جویی و استفاده صحیح از انرژی باشند. جدیدترین ایده برای حفظ انرژی، استفاده از خانه هوشمند با انرژی تجدید پذیر برای تامین انرژی ساختمان است. دغدغه اصلی طراحان در طراحی ساختمان هوشمند این است که با یکپارچه نمودن سیستم های موجود، خود بنا قادر به تامین انرژی مصرفی خود تا بیشترین حد ممکن باشد.

هوشمند سازی ساختمان BMS به سیستمی گفته می شود که در سیستم مدیریت یک ساختمان نصب شده و از طریق اجزای خود کنترل قسمت های مختلف ساختمان و نمایش خروجی های مناسب را برای کاربر امکان پذیر می نماید. قسمت های مختلف تحت کنترل معمولا شامل تأسیسات مکانیکی سیستم تهویه مطبوع HVAC و تجهیزات روشنایی بوده که می تواند به سیستم های ایمنی، آتش نشانی، تنظیم دسترسی، تأمین برق اضطراری و … نیز تسریع یابد. در سیستم مدیریت ساختمان بسیاری از اعمالی که ساکنان از روی عادت و بصورت غیر ارادی انجام می دهند توسط خانه هوشمند با انرژی تجدید پذیر انجام می گردد که باعث صرفه جویی افزایش اثربخشی سیستم را به دنبال دارد. با بکارگیری انواع حسگرها در داخل و خارج ساختمان و با بکارگیری یک سیستم واحد می توان بصورت لحظه ای، کنترل تمامی شرایط آسایشی و امنیتی را در اختیار داشت و از آنها در جهت رسیدن به شرایط ایده آل استفاده کرد. برای این منظور، نیاز به تجهیزات سخت افزاری و نرم افزاری خاص می باشد که با گردآوری اطلاعات محیطی و انتقال داده ها به سیستم مرکزی، روند کنترل و مدیریت ساختمان اجرا می گردد. در ساختمان های هوشمند با استفاده از سیستم خودکار کنترل روشنایی ساختمان، کنترل سیستم سرمایش و گرمایش، کنترل دوربین های مداربسته، کنترل درها، کنترل وضعیت های اضطراری همچون آتش سوزی، زلزله و بسیاری کنترل های هوشمند دیگر، مصرف انرژی به نحو چشمگیری کاهش می یابد.

, , , ,

مفهوم ساختمان هوشمند

شاید تصورش مشکل باشد که کلیدها و قفل‌های لمسی که بر روی دیوارها نصب شده‌‌اند چه زیبایی به محیط خانه شما می‌دهند. پرده‌های برقی، کلیدهای استیل و کریستالی، بلندگوهای دیواری سقفی، همه و همه طوری طراحی شده‌اند که زیبایی محیط خانه شما را چندین برابر کند.

تمامی قابلیت‌هایی که در بالا به آنها  اشاره شد می‌توان در یک سیستم مدیریت هوشمند ساختمان( BMS  )و خانه هوشمند (Smart home  )مشترک باشند. اما قابلیت‌های مختلف سیستم BMS  عموما برای ساختمان‌های اداری و تجاری و همچنین در حد کوچکتر برایساختمان‌های مسکونی بزرگ نیز استفاده می‌شوند.

یکی از مهمترین قابلیت‌ها و مزایای سیستم مدیریت هوشمند ساختمان  BMS مدیریت صحیح منابع و همچنین کاهش هزینه‌ها می‌باشد. درجه حرارت موتورخانه و سیستم‌های گرمایشی با الگوریتم‌های هوشمند و با توجه به شرایط محیطی و همچنین نیاز ساختمان کنترل می‌شود. اتلاف انرژی در اتاق‌ها با کنترل صحیح دما به حداقل می‌رسد .

در سیستم ساختمان هوشمند ما، می‌توانید از یک اتاق کنترل دمای بخش‌های مختلف ساختمان را کنترل کنید. همچنین در صورت عدم حضور افراد و یا در ساعات تعطیلیساختمان سیستم‌های گرمایشی و روشنایی را خاموش و یا به حالت نیمه فعال درآورید .

چراغ‌های مکان‌های عمومی در صورت مشاهده تردد به صورت خودکار روشن می‌شوند .

همچنین با استفاده از سیستم خانه هوشمند می‌توان ترددها را به طور کامل کنترل کنید و اجازه ورود را برای بخش‌های مختلف تعریف کنید .

می‌توانید در راهروها و اتاق‌ها بر اساس نوع کاربری موزیک پخش کنید .

همچنین در ساختمان‌هایی مانند  هتل‌ها  هر کاربر می‌تواند در اتاق خود  و از طریق یک پنل تاچ  یا گوشی تلفن همراه سفارشات خود را برای اپراتور ارسال کند .

در مجموعه‌های تفریحی  کاربران با استفاده از کارت هوشمند خود از بخش‌های مختلف استفاده می‌کنند و یا برای خود نوبت رزرو می‌کنند .

همچنین در صورت وجود استخر و یا امکانات این چنینی ، دما، رطوبت، فشار آب و سایر پارامترها به صورت متمرکز از اتاق کنترل قابل مشاهده و تنظیم است .

دریافت اطلاعات بیش تر از اشنایدر الکتریک

, , , ,

پروتکل خانه هوشمند Zigbee

برای هوشمند سازی ساختمان پروتکل های گوناگونی تعریف شده است. پروتکل KNX ، پروتکل Z-Wave ، پروتکل Zigbee و غیره. در این مقاله سعی داریم تا در مورد پروتکل خانه هوشمند Zigbee برای شما توضیح دهیم.

ZigBee نمونه ای از یک شبکه هوشمند است که بین کمپانی های معتبر ارائه کننده خدمات برد کوتاه با هزینه کم و با مشخصه دسته ایی از پروتکل‌های ارتباط سطح بالا است که از فرستنده و گیرنده‌های دیجیتال کم مصرف مبتنی بر استاندارد IEEE802 برای شبکه‌های شخصی بیسیم با نرخ ارسال داده پایین استفاده می‌کنند.

ZigBee به منظور تعریف یک تکنولوژی ساده تر و ارزانتر از بلوتوث برای شبکه‌های شخصی بیسیم بوجود آمده‌است. به کمک ZigBee می‌توان بیش از ۶۴۰۰۰ وسیله را بطور بیسیم از طریق شبکه به هم وصل نمود.

در شبکه‌های زیگ بی سه نوع ابزار می‌توان یافت: هماهنگ کننده‌ها، مسیریاب‌ها و دستگاههای پایانه‌ای. هماهنگ کننده‌ها بر آرایش و امنیت شبکه نظارت می‌کنند. مسیریاب‌ها برد شبکه را گسترش می‌دهند و دستگاههای پایانه‌ای، عملکردهای حسی یا کنترلی خاص را بر عهده دارند.

با این حال اغلب این ابزارها می‌توانند بیش از یک کارایی داشته باشند مثلاً یک دستگاه می‌تواند در عین حال که تجهیزات روشنایی را کنترل می‌کند برای پیامهایی که از سایر قسمتهای شبکه می‌آید به‌عنوان مسیر یاب عمل کند.

ZigBeeبسیارکم هزینه، کم قدرت و دارای شبکه های بی سیم مش استاندارد است. کم هزینه اجازه می دهد تا این فناوری به طور گسترده ای در کنترل بی سیم و برنامه های کاربردی نظارت مستقر شده است.

قدرت کم هنگام استفاده اجازه می دهد تا کارکرد طولانی تر با باتری های کوچک تر میسر باشد. شبکه های مش، قابلیت اطمینان بالا و محدوده گسترده تری را فراهم می کند. ZigBee

نیز همانند Z-Wave، دارای محصولات با کارکرد کامل (آنهایی که توانایی هدایت پیام دارند) و کارکرد کمتر (یعنی آنهایی که این ویژگی را ندارند) است.

استفاده از شبکه‌های بی‌سیم ، انعطاف بیشتری را برای جایگذاری تجهیزات فراهم می‌کنند، اما آنها نیز ممکن است همانند خطوط برق دارای اختلال باشند. Insteon راه‌حلی برای برقراری ارتباط شبکه در سیستم خانگی شما از هر دو طریق سیم‌های برق و امواج رادیویی ارائه می‌کند و به‌این‌ترتیب آن را شبکه دو توری می‌کند. اگر پیام از طریق پلتفرمی عبور نکرد، راه خود را از طریق دیگری می‌یابد. به‌جای هدایت پیام، آن را یک دستگاه Insteon پخش می‌کند، تمام دستگاه‌ها پیام را دریافت کرده و آن را تا زمان اجرای فرمان بازپخش می‌کنند. در این وضعیت دستگاه به‌جای عمل کردن به‌شکل سلسله‌مراتبی، در یک سطح کار می‌کنند؛ یعنی با نصب هرچه بیشتر دستگاه‌های Insteon، قدرت پیام و نفوذ آن بیشتر خواهد بود.
ZigBee در راستای حمایت از شبکه powerline به کار گرفته می شود اما رابط با آن را برای اندازه گیری هوشمند و دستگاه های هوشمند حداقل می سازد. از آنجا که گره ZigBee می تواند از حالت خواب به حالت فعال در ۳۰ هزارم ثانیه یا کمتر دست یابد.

زمان تاخیر را می توان پایین و دستگاه را می توان پاسخگو، به ویژه در مقایسه با بلوتوث دانست، که به طور معمول حدود سه ثانیه است. از آنجا که گره ZigBee می تواند در حالت خواب قرار گیرد، مصرف برق به طور متوسط کم شده و در نتیجه عمر باتری طولانی می گردد.

دریافت اطلاعات بیشتر 

, , ,

بررسی ساختمان هوشمند با هدف بهینه سازی مصرف انرژی ۶

یک ساختمان هوشمند باید دارای سیستمی از اعصاب باشد که شامل حسگرها و تحریک کننده های تعبیه شده است که اطلاعات را در زمان درست و صحیح خود کنترل می کند. با این اوصاف، بنا می تواند به صورت ایستا با حرکتی عمل کند. بنابر این تغییر یا عدم تغییر در ساختار درونی یا برونی بنا نمونه هایی از توانایی یک بنای هوشمند است. سیستم اعصاب بنا وظیفه یکپارچه کردن همه سیستم ها را بر عهده دارد تا ساختمان هوشمند شکلی انعطاف پذیر داشته باشد تا بتواند در مواجهه با تغییرات محیطی که در آن واقع شده است ، کنش مناسبی داشته باشد . به عنوان یک انسان، کاربران بنا باید بتوانند بفهمند که بنا شاد است یا غمگین، ناخوش است یا سرحال، از سویی دیگر بنا نیز باید توانایی درک حال کاربرانش را داشته باشد تا بر طبق حال آنها عمل کند.

بر طبق تعاریف اصطلاحات گوناگون استفاده شده، واضح است که معماری پاسخگو در همه فضاهای بنا و همچنین در معماری بنا نقش موثری را بازی می کند، معماری و فضای ساختمان هر دو باید ویژگیهایی داشته باشند که پاسخگوی نیازهای کاربران باشند. معماری پاسخگو نباید به یک یا دو نوع از واکنشها محدود شود. بلکه باید تمامی کشها از جمله کنشهای ایستا، حرکتی، درونی و برونی را شامل شود. به علاوه در معماری پاسخگو، نوعی معماری هوشمند نیز مورد نیاز است چرا که پاسخ نتیجه پردازش هوشمندانه است.

معماری حرکتی هوشمند نیست مگر آنکه حرکت نتیجه پردازش هوشمندانه باشد اگر نه چادر هم یک پناهگاه متحرک است که قابلیت تا شدن و حمل شدن را دارد. معماری هوشمند جدید باید همه انواع کنشها را که هر در ایفای نقش خود ، خوب عمل می کنند را دارا باشد.

قسمت قبل                                   قسمت بعد

, , ,

بررسی ساختمان هوشمند با هدف بهینه سازی مصرف انرژی ۵

مزایای ساختمان هوشمند

کلیه ابزارها، هم قابلیت کنترل مکانیکی – از طریق خودشان را دارند و هم از طریق کنترل راه دور استفاده می شوند. از فواید اصلی این تکنولوژی در کنار ایجاد راحتی و امنیت بیشتر، می توان به صرفه جویی در مصرف انرژی اشاره کرد. فلسفه اصلی تکنولوژی ساختمان هوشمند بر اساس محوریت بخشیدن به شخص استفاده کننده و نیازهای او پایه ریزی شده، به در خواستهای امروز و آینده پاسخی ساده و مناسب میدهد و قابلیت هماهنگ شدن با تکنولوژهای بعدی را داراست

بنابراین یک ساختمان هوشمند بنایی است که توانایی پاسخگویی (output) به نیازهای کاربرانش بر مبنای اطلاعات پردازش شده که توسط ورودی های متعدد فراهم آمده را دارد. فاکتور پاسخگویی در زمان معین در این ساختمان بسیار مهم و ضروری است، تجهیزات متعدد دریافت کننده و ارسال کننده ، اطلاعات را با توجه به نظارتی که بر تغییرات محیط درونی و برونی بنا دارند دریافت می کنند. همچنین فراموش نشود که یکی مولفه های اصلی یک بنای هوشمند دارا بودن توانایی یادگیری است. قبل از ساخت یک بنای هوشمند برنامه ریزی سیستم بسیار مهم است تا اهدافی را که می خواهید به آن بدهید خوب بشناسد. نیاز واقعی برای داشتن یک ساختمان هوشمند می تواند با دقت به نتایج آشکار شود و اینکه آنها این نیاز با ساختن این بنا رفع می شود یا خیر. برای مثال بهره وری یکی ضروریات شرکتهاست. محیط درونی یک دفتر کار تعیین کننده فاکتورهای بسیار زیادی برای بهره وری یک کارمند است، به عنوان یک مثال ساده، من نمی توانم در دفتر کارم بیش از ۳ ساعت به طور مداوم کار کنم به این دلیل که دمای هوا در دفتر کارم پایین است. بنابراین هر گاه که احساس سرما می کنم مجبورم از دفتر خارج شده و به فضای باز بروم و در حدود ۱۰ دقیقه از گرمای خورشید استفاده کنم و سپس به دفترم برگردم. مسئول تأسیسات تصمیم گرفت که تقریبا هر روز تکنسینی را فرا خواند تا اتاقها را چک کند و دما را افزایش دهد. تلف کردن وقت در هنگام کار به خاطر اشکال در تهویه مطبوع هوا باعث می شود که میزان بهره وری کاهش یابد. که این مسئله به معنای حیف و میل منابع یک شرکت است.

قسمت قبل                                   قسمت بعد

, , ,

بررسی ساختمان هوشمند با هدف بهینه سازی مصرف انرژی ۲

بیش از یک دهه است که در رسانه ها از اهمیت صرفه جویی انرژی می شنویم. تقریبا همگان تبلیغات گسترده وزارت نیرو و شرکت ملی گاز ایران را در رسانه های مختلف دیده یا شنیده ایم. با پیامها و توصیه های رسانه ای در مورد مدیریت انرژی آشناییم. فاز اول هدفمندی یارانه ها از اواخر آذر ۸۹ با چند برابر شدن بهای حامل های انرژی و مرحله دوم آن از اردیبهشت سال جاری عملیاتی شد و بسیاری رویدادهای دیگر.  با این حال، چرا شاخصهای مصرف انرژی بهبود نمی یابد وخیلی آب از آب تکان نمی خورد؟ در ادامه مقالات پیشین که در مورد بررسی ساختمان هوشمند در این مقاله سعی در بررسی چگونگی مدیریت انرژی داریم.

مدیریت انرژی در ساختمان

در اکثر موتورخانه هاي کشور پمپ ها مانند مشعل ها با شيوه ترموستاتيک کنترل مي گردند، و فارغ از شرايط فيزيکي ساختمان، شرايط آب و هوايي، کارکرد مشعل، و نياز واقعي ساختمان در تمام لحظات به صورت استاتيکي کنترل مي گردند. با تحقیتاتی که که پژوهشگران انجام داده اند با مقايسه نمودار آب گرم مصرفي در موتورخانه سنتي و هوشمند نشان داده اند دماي آبگرم مصرفي در سيستم هاي دارای کنترل هوشمند ، نوسانات دمايي خيلي کمي دارد و مي توان گفت در دماي ۴۷oCتثبيت شده و در محدوده آسايش ساکنين ساختمان است. کارکرد پمپ و مشعل نسبت به حالت ترموستاتيک خيلي کم تر شده است. از طرفي ميانگين دماي آبگرم چرخشي خيلي کمتر از حالت ترموستاتيک خود است. 

بیشترین میزان مصرف از کل مصرف انرژی کشور در بخش ساختمان متمرکز شده است.

ساختمانهای ما دوستدار انرژی و محیط زیست نیستند. ساختمانهای ما بگونه ای ساخته شده اند که سرما و گرمایی که با هزینه های گزاف تامین می شود را حفظ نمی کنند. بواسطه عایق نبودن پوسته خارجی (دیوارها، سقف و کف) و عایق نبودن تاسیسات سرمایشی و گرمایشی ساختمان، سرما و گرما را به سرعت از دست می دهند و درنتیجه وسایل حرارتی یا سرمایشی باید بیشتر و بیشتر و چند برابر استاندارد کار کنند و انرژی مصرف کنند تا محل سکونت را سرد یا گرم کنند. در یک کلام ساختمان های ما با هدف مدیریت انرژی ساخته نشده اند.

بهینه سازی مصرف انرژی در بخشهای حمل و نقل، تولید و کشاورزی ضروری است اما به آسانی، سهولت و اهمیت مدیریت انرژی در بخش ساختمان نیست. مدیریت انرژی در بخشهای اشاره شده یک ضرورت اجتناب ناپذیر است. حجم و سهم مصرف انرژی در بخش ساختمان بسیار بالاست (۴۰ درصد کل مصرف انرژی کشور) و اجرای پروژه های بهینه سازی در این بخش از نظر زمان و هزینه بسیار قابل توجیه و اهداف بهینه سازی در این بخش با هزینه کمتر و کمترین اثرات جانبی قابل تحقق است.

مدیریت انرژی در تعریف به معنای استفاده مقرون به صرفه و کارآمد از انرژی است.

به عنوان مثال در ساختمان‌های اداری و تجاری دستگاه تهویه مطبوع و سیستم روشنایی مرکزی پرمصرف‌ترین هستند. البته کاربرد سیستم‌های HVACمصرف انرژی را تا حد زیادی با کاهش روبرو ساخته است.

امروزه در ساختمان‌های مجهز به کمک کنترلرهای پیشرفته و پیچیده می‌توان با کاهش تعداد تجهیزات میزان اتلاف انرژی را نیز کاهش داد.  به بیان کاملا ساده کنترلرهای ساختمان میزان مطلوب مشخصه خاصی را در حد تعیین شده نگه می‌دارد. این مشخصه می‌تواند سیستم روشنایی یا گرمایش و سرمایش و …باشد. همچنین استفاده از عایق در دیوارها و استفاده از شیشه‌های دو جداره در پنجره‌ها می‌تواند اتلاف انرژی را تا حد چشمگیری کاهش دهد.

در واقع مزیت استفاده از سیستم‌های جدید  مدیریت انرژی قابلیتنصب ساده آنها بر روی شبکه‌های کامپیوتری (pc) و کنترل سیستم بدون نیاز به کابل کشی پرهزینه و استفاده از تجهیزات گران قیمت می‌باشد. با در نظر گرفتن میزان مصرف انرژی با توجه به روشنایی روز و دمای بیرون سیستم قادر است یک روش مصرف ارزان قیمت را همراه با صرفه‌جویی در انرژی انتخاب نماید. در نظر گرفتن دمای مطلوب ساختمان براساس نوع استفاده‌ای که از آن می‌شود مصرف انرژی را تا حد بسیار زیادی محدود می‌کند. این کار با در نظر گرفتن اطلاعات اولیه‌ای که کارفرما به سیستم می‌دهد و همچنین داده‌هایی که سیستم به عنوان پیش‌ فرض دارد از جمله تغییرات روزانه و فصلی شرایط طرح و نحوه انتخاب تجهیزات صورت می‌گیرد. در نتیجه پروسه مصرف تصاعدی انرژی و ایجاد هزینه‌های بالا برای نگهداری ساختمان از بین می‌رود. به این ترتیب سیستم‌های مدیریت انرژی در ساختمان (EMS) تعریف می‌شوند. EMSها با تنظیم عملکرد ساعتی و یا دوره‌ای تجهیزات از  مصرف بی‌رویه آن جلوگیری می‌نمایند.

به طور خلاصه می‌توان گفت که در نظر گرفتن بحث مدیریت انرژی استفاده از سیستم‌های مدیریت انرژی (EMS) می‌تواند در حدود ۱۰ تا ۳۰% کاهش قیمت و هزینه در پی دارد. از این رو این موضوع از نظر اقتصادی و سیاسی در بسیاری از کشورها اهمیت یافته و استفاده از این سیستم‌ها در اغلب کشورهای اروپایی و آمریکا روند روبه رشدی دارد.

دریافت اطلاعات بیش تر از اشنایدر الکتریک

, , ,

خانه هوشمند Zigbee ارتباط بی سیم کنترل از راه دور ایمنی و آسایش (۱)

افزایش بی رویه جمعیت در طی یکصد سال گذشته و اتلاف منابع مالی و منابع طبیعی تجدید ناپذیر به عنوان یک چالش پیش رو از سوی دولتها مطرح شد. تمامی این مشکلات در نهایت منجر به ظهور دانش جدیدی به نام سیستم مدیریت هوشمند سازی ساختمان BMS شد. این فناوری در بخش های مختلف از قبیل خانگی ، بهداشتی ، کشاورزی و غیره جهت کاهش هزینه ها ، پایش و بهینه سازی مصرف انرژی طرح ریزی شده و با عنوان خانه سبز از سوی کارشناسان محیط زیست لقب گرفت. BMS دارای پروتکل های ارتباطی متنوعی است که یکی از این ها خانه هوشمند Zigbee در شبکه هوشمند سازی ساختمان می باشد که از تجهیزات و ماژول های فرستنده و گیرنده مختلفی جهت تبادل داده ها و اطلاعات دستوری و کنترلی سیستم استفاده می کند. این فناوری توانسته محیطی امن ، همراه با احساس آرامش ، مصرف بهینه انرژی و هزینه را به ساکنان و کاربران خانه هوشمند هدیه کند.

تکنولوژی خانه هوشمند Zigbee

تکنولوژی خانه هوشمند Zigbee تنها تکنولوژی باز بی سیم بر اساس تکنولوژی اینترنت اشیا (IOT) میباشد که امکان ارتباط هوشمند اشیا را با یکدیگر با هدف فراهم آوردن زندگی راحت و کارآمد میسر می سازد .

مزایای سیستم هوشمند بیسیم IOT

  • عدم نیاز به تغییر در ساختار سیم کشی ساختمان
  • قابل اجرا در ساختمانهای در حال ساخت یا ساخته شده
  • جلوگیری از کابل کشی پیچیده و هزینه های بالای آن
  • ارزانتر در مقایسه به سیستم کابلی
  • عدم نیاز به پنل کنترلی و تخصیص فضا جهت آن
  • راه اندازی و نصب آسان
  • کاربری ساده و آسان حتی برای کودکان و سالمندان
  • برنامه ریزی و سناریو پردازی بسیار ساده حتی توسط کاربران آماتور

روند و تغییرات پیش آمده در نحوه زندگی انسانها در عصر حاضر گسترش هرچه بیشتر ارتباطات را در پی دارد. گسترش ارتباطات از توسعه سیستم های مخابراتی، اینترنت و … آغاز شد و هم اکنون با توسعه روز افزون شبکه های اجتماعی مجازی به حد نهایی خود رسیده است. و باعث پدید آمدن فن آوری جدیدی به نام اینترنت اشیا گردیده است که در آن اشیا از طریق شبکه بیسیم و اینترنت با یکدیگر در تعامل قرار می گیرند.

پروتکل خانه هوشمند Zigbee

خانه هوشمند Zigbee یکی از پروتکل های سیستم هوشمند سازی ساختمان است که از استاندارد و قوانین حسگرهای بی سیم پیروی میکند. شبکه هوشمند ساختمان از تعدادی گره با تجهیزات سخت افزاری الکترونیکی ، الکتریکی، الکترومکانیکی، حرارتی و برودتی و غیره تشکیل شده است. این تجهیزات بوسیله محرکها یا حسگرهایشان اطلاعات و داده ها را از محیط پیرامون خود دریافت کرده و بوسیله سیگنالهای الکتریکی و امواج رادیویی RF اطلاعات و داده های جمع آوری شده را جهت ایمنی بیشتر در شبکه رمز نگاری نموده و از طریق رسانه انتقال که در این پروتکل از نوع بیسیم و هوا می باشد. به سوی گره یا پردازنده مرکزی ارسال می کنند. گره مرکزی بعد از انجام پردازش و رمزگشائی در پاسخ سیگنالهای رادیوئی را به صورت دستور جهت اجرای فرایندهای خاصی مجددا به تجهیزات یا گره های مورد نظر ارسال می کند و بدین وسیله بر رفتار و عملکرد تجهیزات در هر پالس و سیکل کاری نظارت دقیق و مستمر داشته و آنها را مورد کنترل ، پایش و ارزیابی قرار می دهد و می تواند مدیریت صحیحی بر عملکرد تجهیزات و نحوه بهینه سازی مصرف انرژی بر حسب اولویت بندی زمانی انجام شده داشته باشد.

, , ,

اینترنت اشیا IOT چطور دنیای اطراف ما را تحت سیطره خود در آورده است(قسمت سوم)

پیرامون موضوعات و مطالب فوق، در این قسمت می خواهیممثال هایی واقعی را مطرح کنیم تا استفاده از فناوری اینترنت اشیا برای نظارت و امنیت در خانه هوشمند، کاملا قابل درک و قابل لمس شود. شایان ذکر است، ما از طریق فناوری اینترنت اشیا و یک برنامه وب محور و یا میتنی بر موبایل، می توانیم وسایل و دستگاه های موجود در یک خانه را به صورت از راه دور کنترل کرده و امنیت این وسایل و دستگاه ها را به صورت هوشمند مدیریت کنیم. به عنوان مثال، با استفاده از این فناوری و یک برنامه وب محور، می توان وضعیت روشنایی لامپ هاو یا روشن / خاموش بودن این لامپ ها، روشن/خاموش بودن تلویزیون و وسایلی دیگر مانند وسایل سرمایشی و گرمایشي را از راه دور و در هر نقطه ای از دنیا کنترل و مدیریت کنیم که در این صورت از قابلیت های کنترل و امنیت در خانه هوشمند بهره خواهیم برد.

مدل های ارتباطی در فناوری اینترنت اشیا

از دیدگاه عملیاتی مطالعه در مورد نحوه اتصال و ارتباط دستگاه ها و ابزارها در فناوری اینترنت اشیا با یکدیگر برای ما سودمند و مفید هست و می توانیم اطلاعات بیشتری در مورد مدل های ارتباطی در فناوری اینترنت اشیا کسب کنیم. در مارس ۲۰۱۵٫IABکیک مستند معماری برای اشیاء هوشمند در شبکه ارائه کرد که شامل چهار مدل ارتباطی بود که در فناوری اینترنت اشیا نیز مورداستفاده قرار گرفت و در ادامه به آن خواهیم پرداخت.

مدل دستگاه با دستگاه

در مدل ارتباطی دستگاه با دستگاه در فناوری اینترنت اشیا، یک دستگاه به صورت مستقیم به یک دستگاه دیگر متصل شده و با آن ارتباط برقرار می کند، این دستگاه ها از طریق یک برنامه کاربردی بر روی سرور با یکدیگر ارتباط برقرار نمی کنند، بلکه در سرتاسر یک یا چند شبکه که شامل IP و اینترنت هست به یکدیگر متصل شده و ارتباط برقرار می کنند. اغلب این دستگاه ها از پروتکل هایی مانند بلوتوث، Z-Wave و یا ZigBee برای ارتباط مستقیم با سایر دستگاه ها استفاده می کنند.

شبکه های دستگاه با دستگاه این امکان را به دستگاه ها می دهند تا برای برقرار کردن ارتباط و تبادل پیغام در شبکه مابین دستگاه ها، به یک پروتکل ارتباطی خاص پایبند باشند. مدل ارتباطی دستگاه با دستگاه، بیشتر در دستگاه هایی مانند سیستم خودکارسازی خانه که به طور معمول از بسته های داده کوچک اطلاعات و نرخ داده نسبتا پایین برای ارتباط بین دستگاه ها و وسایل در یک خانه استفاده می کنند، کاربرد دارد. وسایل خانه مبتني بر فناوری اینترنت اشیا مانند لامپ روشنایی، کلید لامپ، ترموستات و قفل درب خانه معمولا حجم کوچکی از اطلاعات را بین یکدیگر در یک سیستم با سناریوی خودکارسازی خانه انتقال می دهند، مانند پیغام وضعیت درب خانه که دارای مقدار قفل و یا باز است و یا پیغام مربوط به روشن یا خاموش بودن لامپ خانه.

مدل دستگاه با سرویس ابری

در مدل ارتباطی دستگاه با سرویس ابری در فناوری اینترنت اشیا، دستگاه ها به صورت مستقیم به سرویس ابری اینترنت، مانند یک فراهم کننده سرویس برنامه کاربردی برای تبادل داده و کنترل ترافیک پیغام ها متصل میشود. این روش، اغلب از مکانیزمهای ارتباطی موجود مانند اتصالات سیستم سنتی و یا اتصالات بیسیم wifi برای ایجاد اتصال بین دستگاه و IP شبکه بهره می برد که در نهایت به سرویس ابری متصل می شود.

مدل ارتباط دستگاه با سرویس ابری، توسط برخی مصرف کنندگان از دستگاه های مبتنی بر فناوری اینترنتی از

اشیاء مانند ترموستات و تلویزیون هوشمند استفاده میشود. در این مدل، داده های مربوط به دستگاههای موجود در خانهمانند ترموستات و یا تلویزیون، به پایگاه داده ابریه منتقل می شوند، جایی که داده می تواند برای تحلیل انرژی مصرفی خانه، مورد تجزیه و تحلیل قرار گیرد.

علاوه به این، اتصال ابری امکان دسترسی از راه دور ۶۱ کاربر را به ترموستات از طریق یک گوشی هوشمند و یا واسط کاربری وب محور فراهم می کند و از نرم افزار به روزرسانی ترموستات نیز پشتیبانی می کند. به همین صورت با فناوری تلویزیون هوشمند شرکت سامسونگ، تلویزیون از اتصال اینترنتی برایانتقال اطلاعات تصویری کاربر به شرکت سامسونگ برای تجزیه و تحلیل و فراهم آوردن امکانات و قابلیتهای اضافه دیگر برای کاربران و یا مشتریان شرکت استفاده می کند. این مدل با توسعه قابلیت هایدستگاه ها در کنار ویژگی های طبیعی و پیش فرض این دستگاهها، امکانات و قابلیتهایاضافه تری را در اختیار کاربران قرار میدهد.

مدل دستگاه با دروازه ۶۴

در مدل دستگاه با دروازه یا مدل دستگاه با دروازه لایه برنامه کاربردی که دستگاههای مبتنی بر فناوری اینترنت اشیا از طریق یک سرویس ALGبه عنوانوسیله ای برای اتصال به سرویس ابری برای اتصال و ارتباط با یکدیگر استفاده می کنند. به عبارت ساده تر، این بدان معنی است که یک برنامه یا سیستم نرم افزاريبر روی یک دستگاه دروازه محلی که وجود دارد که به عنوان یک واسط بین دستگاه و سرویس ابری عمل می کند و علاوه بر این، امنیت و قابلیتهایمای دیگر از قبیل انتقال داده و پروتکل را نیز فراهم می کند. شایان ذکر است، یک مثال از این مدل ارتباطی را در شکل زیر می توانید مشاهده کنید.

چند نمونه از این مدل در ابزار و دستگاههایمصرف کننده پیدا شده است. در بسیاری از موارد، دستگاه دروازه محلی یک گوشی هوشمند هست که برای ارتباط با یک دستگاه و ارسال مجدد داده به سرویس ابری، یک برنامه کاربردی را اجرا می کند. این مدل اغلب در دستگاههایتناسب اندام کاربرد دارد. این دستگاه ها قابلیت اتصال مستقیم به سرویس ابری را ندارند، به همین دلیل بیشتر از برنامه های کاربردی گوشی های هوشمند به عنوان یک دوروز هواسط برای اتصال به سرویس ابری استفاده می کنند.

کاربرد دیگر مدل دستگاه با دروازه،در دستگاههای اورژانسییک خانه دارای سیستم خودکارسازی خانه هوشمند) هست.

نتیجه گیری

با استفاده از فناوری اینترنت اشیا در بستر اینترنت و ارتباط دستگاهها و وسایل مختلف با یکدیگر با استفاده از این فناوری، می توانداده ها و اطلاعات مختلف مربوط به هر یک از این دستگاه ها را که با یکدیگر ناهمگون نیز می باشند، در یک مخزن و یا پایگاه داده و به صورت متمرکز و یکپارچه ذخیره و نگهداری کرد. سپس با استفاده از برنامه های کاربردی وب محور و برنامه های مبتنی بر موبایل، از این داده ها و اطلاعات در راستای اهداف کاربردی خود، استفاده های سودمند و مفید داشته باشیم.

با مطالعه و درک لایه های موجود در معماری فناوری اینترنت اشیا و مدل های ارتباطی این فناوری، می توانیم از آن در قسمتهای مختلف صنعت مانند خودکارسازی صنعتی و حمل و نقل هوشمند، زندگی اجتماعی و روزمره انسان ها مانند خانه هوشمند و موارد دیگریاز این دست، استفاده و بهره لازم را ببریم.