انواع پروتکل های هوشمندسازی ساختمان

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.

درک تفاوت بین پروتکل‌ها، در هنگام انتخاب ابزار، برای یک اکوسیستم خودکار و هوشمند ضروری است چراکه هر پروتکلی مزایا و معایب خودش را دارد. انواع پروتکل های هوشمندسازی ساختمان توسط سازمان‌ها یا انجمن‌ها توسعه داده می‌شوند که اعضای آنها درباره جزییات زبان بحث و توافق می‌کنند، آن‌ها را توصیف می‌کنند و حتی ممکن است نمونه‌های سخت‌افزاری برای نشان دادن آن‌ها بسازند.
این گروه‌ها می‌توانند باز باشند و اجازه دهند هر کسی از این پروتکل مانند KNX و Z-Wave  استفاده کند. متناوبا، آن‌ها می‌توانند به طور خصوصی توسعه یابند، که در آن تنها یک تولیدکننده مجاز به استفاده از پروتکل است، یا پروتکل برای تولید کنندگان متعدد باز است که باید ابتدا مجوز استفاده از آن مانند Zigbee را کسب کنند.
با حدود ۱۰ استاندارد مختلف اتوماسیون اداری در بازار، دانستن اینکه کدام یک برای شما بهتر است دشوار خواهد بود.
دو مقوله اساسی وجود دارد که با پروتکل‌ها از طریق سیستم های‌ بی سیم یا سیمی
بیان می‌شوند. اگر در میان مشتاقان سیستم بی سیم هستید، ممکن است بخواهید قبل از اضافه کردن وسایل جدید به سیستم خود، با پروتکل های هوشمندسازی ساختمان آشنا شوید که از محبوب ترین انها شروع خواهیم کرد: 

انواع پروتکل ها در خانه هوشمند

زمانی که یک پروتکل اتوماسیون خانه را انتخاب می‌کنید باید به چه چیزی نگاه کنید؟ 

  1. سازگاری: پروتکل‌های مشخص، شما را به استفاده از وسایلی که ممکن است برای شما جذاب نباشند محدود می‌کنند.
  2. دسترسی به ارتقا : تکنولوژی اتوماسیون خانه جدید به طور مداوم به بازار معرفی می‌شود، داشتن سیستمی که بسیار سازگار با محصولات دیگر باشد، تضمین می‌کند که شما می‌توانید مشخصه‌ها و وسایل بیشتری را در آینده به خانه خود اضافه کنید.
  3. ملاحظات دیگر: در هنگام انتخاب یک پروتکل خانگی هوشمند هزینه، مصرف توان و پهنای باند آنرا باید مدنظر قرار دهید.

پروتکلEthernet (اترنت)

یک پروتکل سیمی سریع و قابل‌اطمینان است که دامنه‌ای ۱۰۰ متری دارد و حساسیت پایینی به تداخل الکترومغناطیسی دارد.

پروتکل WiFi (وای فای)

یک پروتکل بی سیم سریع و قابل‌اطمینان با محدوده‌ی حدود ۲۵ متر.

پروتکل Bluetooth (بلوتوث)

بلوتوث یک تکنولوژی اتوماسیون خانه هوشمند بی‌سیم است با دامنه ی حدود ۱۰ متر که از امواج رادیویی برای برقراری ارتباط استفاده می‌کند. همه دستگاه‌های بلوتوث شامل یک چیپ کامپیوتر با نرم‌افزار بلوتوث هستند که اجازه می‌دهد به سادگی با سایر وسایل ارتباط برقرار کند. سازگاری بلوتوث عالی است.

پروتکل Infrared (فروسرخ یا مادون قرمز)

یکی از ساده ترین و مطمئن ترین پروتکل ها ، به طور معمول ارتباطات یک طرفه را ارائه می دهد . این تنها گزینه برای کنترل از راه دور است ، چیزی مانند تلویزیون شما.

پروتکل Thread (رشته)

پروتکل بی سیم توسط گروهی از شرکتها از جمله NEST ، SAMSUNG ، QUALCOMM و OSRAM تهیه شده است. این پروتکل به گونه ای طراحی شده است که حتی در هنگام پایین آمدن شبکه WiFi ، دستگاه های موجود در پروتکل خود بتوانند ارتباط برقرار کنند.

 

NEST

شرکت nest

SAMSUNG

شرکت samsung

OSRAM

شرکت osram

QUALCOMM

شرکت QUALCOMM

01پروتکل KNX

KNX یک پروتکل باز است (همانطور که در بالا گفته شد یعنی همه میتوانند از ان استفاده کنند) که چندین دهه در بازار بوده ‌است و یکی از محبوب‌ترین پروتکل‌ها برای اتوماسیون ساختمان محسوب میشود.  این عمل در بیش از یک لایه فیزیکی است، به عنوان مثال سیم کشی جفت پیچ خورده ، شبکه خط برق ، مادون قرمز ، اترنت و RF.
این پروتکل یک توپولوژی غیر متمرکز است، یعنی سیستم از یک واحد مرکزی عمل نمی‌کند، و بدین معنی است که هر واحد متصل به اکو سیستم KNX خودش هوشمند است و به بخش‌های دیگر وابسته نیست.
یک مزیت بزرگ!!
اگر در پروتکل KNX یک واحد با شکست مواجه شود (یعنی دچار اختلال ، قطعی و … شود) ، باقی واحدهای این پروتکل به کار خود ادامه میدهند و اختلالی در سیستم بوجود نمی آید.

در نهایت، راحتی و قابلیت اطمینان با افزایش ایمنی همراه است، چرا که محصولات تایید شده KNX باید ازEN50941 (HBES/BACS پیروی کنند که الزامات ایمنی زیادی دارد همچون ایمنی الکتریکی، ایمنی محیطی، ایمنی عملکردی.

 

02پروتکل Zigbee

جزو پروتکل‌های Wireless (بی سیم) است که به طور معمول سریع‌تر هستند و با طیف وسیعی از دستگاه‌ها از جمله دوربین مداربسته و حتی برخی از دوربین های مداربسته ارزان سازگاری دارد. قادر به اتصال و ارتباط بدون اتکا به خطوط برق است که ارتباطات آنها را آسان‌تر می‌سازد تا اطمینان حاصل کنند که ایمن هستند.

Zigbee یک پروتکل بی‌سیم است که در شبکه مش عمل می‌کند. یعنی از ابزاری برای رله کردن سیگنال به دستگاه‌های دیگر، تقویت و گسترش شبکه استفاده می‌کند. این برای مثال در WeMo و Philips Hue استفاده می‌شود.
Zigbee و Z-Wave بسیار مشابه هستند، اگرچه Zigbee در محصولات مارک چینی رایج است.
در اصل این پروتکل برای استفاده تجاری توسعه‌یافته است، و به طور گسترده در هر دو پروتکل اتوماسیون اداری و خانگی به کار می‌رود.

03پروتکل Z-Wave 

 یک پروتکل بی‌سیم عمومی است که از فرکانس‌های رادیویی برای برقراری ارتباط با دستگاه‌های دیگر استفاده می‌کند. Z-Wave در دانمارک توسعه یافت و به سرعت به یکی از محبوب‌ترین پروتکل‌ها تبدیل شد زیرا بیش از ۴۵۰ شرکت در سراسر جهان از آن حمایت کردند و همچنان نیز این حمایت باقی است. به همین دلیل بسیاری از سیستم‌های امنیتی خانگی مانند با پروتکل Z-Wave سازگار هستند و اگر بخواهید کنترل کامل همه وسایل خود را بر روی یک app (اپلیکیشن) انجام دهید، این پروتکل در میان باقی پروتکل های هوشمندسازی ساختمان بسیار عالی بنظر میرسد.

Z-Wave  سریع است ،چوندر فرکانسی اجرا می‌شود که باند ان بسیار پایین‌تر از آن چیزی است که اکثر محصولات خانگی شما مورد استفاده قرار می‌گیرد . از آنجا که دستگاه‌های Z-Wave  با سایر محصولات خانگی برای پهنای باند رقابت نمی‌کنند، شانس کمتری برای تداخل وجود دارد که کارایی و سرعت را بهبود می‌بخشد.

از لحاظ فنی، یک تفاوت اصلی بین Zigbee و Z-Wave وجود دارد. توان عملیاتی Z-Wave حدودا ۶ برابر کندتر از Zigbee است. با این حال، این کار به انرژی کمتری نیاز دارد تا دامنه مشابهی را پوشش دهد. SmartThings و lowe’s iris  از Z-Wave  استفاده کردند.

04پروتکل Insteon

از دیگر پروتکل های هوشمندسازی ساختمان، پروتکل Insteon است. Insteon از آنجا که از ترکیبی از فناوری سیمی و بی سیم استفاده می کند، بی نظیر است. این شبکه در حقیقت برای جبران کاستی های سیستم های سیمی و بی سیم، از یک شبکه مش دوگانه (dualmesh network) ثبت شده استفاده می کند. چندین مسیر برای انتقال پیام در این شبکه وجود دارد.

این پروتکل همچنین با X-10 سازگار است به این معنی که می توانید قابلیت بی سیم را به شبکه X-10 موجود اضافه کنید. یکی از مهمترین مزایای انتخاب Insteon کارایی آسان آن است.

گزینه های محدود محصول: بیش از 200 دستگاه سازگار برای خودکارسازی خانه شما وجود دارد. اینستون تمام محصولاتی را که از پروتکل خود استفاده می کنند می سازد، بدین معنی که با محصولاتی که توسط سایر تولید کنندگان تولید می شود ، سازگاری کمتری دارد.
شاید علاقه مند به خواندن مطالب زیر باشید!

خرید دوربین مداربسته ایرانی

05پروتکل universal powerline bus) UPB)

نمونه‌های متداول از پروتکل‌های سیمی X-10 و UPB هستند. UPB که در سال 1999 ایجاد شد و یکی از پروتکل های پیشرفته تر فنی باقی مانده است. این پروتکل‌های خانگی هوشمند از سیم‌کشی موجود خانگی تان برای برقراری ارتباط استفاده می‌کنند. به دلیل سیمی ودن این پروتکل می‌توان نتیجه گرفت گه با دوربین مداربسته آنالوگ سازگاری دارد .پروتکل‌های سیمی به خاطر قابلیت اطمینان آن‌ها مشهور هستند، اما برای رمزگذاری، کندتر و سخت‌تر عمل میکنند.

سازگاری محدود: اگرچه UPB مدتی است که در بازار بوده‌است، اما با تعداد زیادی از محصولات اتوماسیون خانه ناسازگار است. UPB همچنین به خاطر مشکل برقراری ارتباط با دستگاه‌های بی‌سیم، و محدود کردن توانایی شما برای ارتقاء سیستم خانه هوشمند خود با تجهیزات اضافی دچار نقصان بزرگی است.

06

پروتکل X_10 :

در میان پروتکل های هوشمندسازی ساختمان، اولین پروتکل X_10  بوده است که در سال 1975 ،به عنوان اولین پروتکل ارتباطی برای خانه هوشمند مورد استفاده قرار گرفت. X_10 فرکانس رادیویی 120 کیلوهرتز(kHZ) از اطلاعات دیجیتالی را پشت سر هم بر روی سیم کشی برقی موجود در خانه به پریزها یا سوئیچ های قابل برنامه ریزی ارسال میکند.
 این سیگنال‌ها دستورها را به دستگاه‌های مربوطه انتقال می‌دهند. در واقع این سیگنال ها چگونگی و زمانی که دستگاه‌ها عمل می‌کنند را کنترل می‌کنند. برای مثال یک فرستنده می‌تواند سیگنالی را در طول سیم‌کشی الکتریکی خانه ارسال کند و به یکی از تجهیزات هوشمند خانه دستور دهد که مثلا 3 ساعت دیگر سیستم سرمایشی خانه شروع به کار کند.
با این حال، از آنجا که سیم‌کشی الکتریکی به طور خاص عاری از نویز فرکانس رادیویی نیست، پروتکل X_10 هیچ گاه به طور 100% قابل‌ اعتماد نبوده.
پروتکل X_10 در ابتدا یک تکنولوژی یک طرفه بوده(یعنی فقط صادرکننده دستور بوده)، در حالی که دستگاه‌های هوشمند می‌توانند دستورها را بگیرند، و داده‌های خود را به یک شبکه مرکزی بفرستند. با این حال، بعدا، وسایل پروتکل X_10 دو طرفه، هرچند با هزینه بالاتر، در دسترس قرار گرفتند.
  • زمانیکه شرکت Insteon که در صنعت اتوماسیون خانه دست داشت در سال 2005 به صحنه آمد، تکنولوژی ای را معرفی کرد که سیم‌کشی الکتریکی را با سیگنال‌های بی‌سیم ترکیب می‌کرد. پروتکل‌هایی از جمله Zigbee و Z-Wave از آن زمان برای مقابله با مشکلات ناشی از X_10 پدیدار شدند، هر چند که همچنان X_10  یک پروتکل ارتباطی گسترده باقی مانده‌ است.

07

پروتکل PLC BUS

PLCBUS یک پروتکل سیمی است که برای ارتباطات الکترونیکی بین دستگاه های خانگی در درجه اول از سیم کشی خط برق برای سیگنال و کنترل استفاده می کند. این پروتکل برای اولین بار در سال 2002 بوسیله شرکت ATS در کشور هلند مطرح شد .

PLCBUS شبیه پروتکل X-10  است. اگرچه از همان طرح آدرس دهی استفاده می کند و بیشتر معایب X-10 را مرتفع کرده اما با آن سازگار نیست. این دو می توانند در همان شبکه خط برق با همزیستی قرار بگیرند و می توانند با استفاده از پلها در تعامل باشند با این تفاوت که در PLC BUS ارتباط به صورت دو طرفه است .

08

پروتکل S_Bus

Smart-BUS یا به اختصار S_Bus یک پروتکل ثبت اختراع است. این پروتکل هوشمند به طور عمده برای صنعت اتوماسیون خانه طراحی شده. با استفاده از توپولوژی S_Bus ، می‌توان به ۲۵۰ دستگاه در یک کابل متصل شد که می‌تواند به طول ۱۲۰۰ متر برسد پروتکل S_Bus دارای اتصال بسیار انعطاف‌پذیری است و همچنین می‌تواند با یک حلقه آزاد یا حلقه بسته، توپولوژی ستاره‌ای، یا حتی Graid کار کند.

اسامی 8 مورد از پروتکل های هوشمندسازی ساختمان:

پروتکل C_Bus

پروتکل European Installation BUS )EIB)

پروتکل (Lon Works (Local Operating Net Works

پروتکل OBix

پروتکل (BACnet (Building Automation Controlnetwork

پروتکل EnOcean

پروتکل Mod bus

پروتکل Niagara4 

انواع پروتکل های هوشمندسازی ساختمان

قابلیت هم‌کاری و ایمنی

هر پروتکلی جاذبه خاص خودش را دارد. اما اگر بخواهیم همه آن‌ها با هم‌کار کنند چه؟

  • به طور کلی، پروتکل‌ ها هنوز به طور مستقیم با یکدیگر سازگار نیستند. فقط به خاطر داشته باشید که برخی از محصولات به یک قدم اضافی نیاز دارند (و آن تبدیل و قابل تحلیل کردن پروتکل به پروتکلی دیگر است)
  • یک اخطار دیگر این است که برخی از هاب ها برای شناسایی هر دستگاه، حتی با وجود اینکه آن‌ها از پروتکل‌ ها پشتیبانی می‌کنند، آماده نیستند. شما می‌توانید با انتخاب محصولاتی که از یک پروتکل اختصاصی استفاده می‌کنند، از عدم قابلیت هم‌کاری اجتناب کنید.
  • اگر شما آزادی بیشتری را برای اضافه کردن دستگاه‌ها از برندهای مختلف به اکو سیستم خود ترجیح می‌دهید، توصیه می‌کنیم که پیش از کسب یک دستگاه هوشمند جدید، تحقیقات کاملی انجام دهید.
این ها تنها برخی از محبوب‌ترین پروتکل‌ ها در میان صاحبان خانه های هوشمند هستند؛ تعدادی از موارد کوچک‌تر در آنها وجود دارد که خارج شده‌اند. اگر شما به دنبال نصب یک پروتکل اتوماسیون خانه در منزل هستید، ما امیدواریم که این اطلاعات یک منبع برای شما فراهم کند تا کار خود را با قدرت شروع کنید.
+
با گزینه های فراوانی که در پروتکل خانگی هوشمند، وجود دارد، مطمئن باشید گزینه ای را پیدا می‌کنید که مناسب نیازهای خاص خانه شما باشد.

تیم مجله آریاهوشمند از شما بابت توجهتون به این مقاله تشکر می کند !
اگر سوالی دارید می توانید از ما بپرسید !!🙂

4.8/5 - (19 امتیاز)

خرید دوربین مداربسته ایرانی

ممکن است شما دوست داشته باشید
ارسال یک پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.